Non vi fate respingere dal titolo. Certo il pezzo allegato tratta questioni
tecniche, ma la tecnologia pervade il mondo attuale: rassegniamoci e
cerchiamo di capirla. Se ne parla parecchio spesso in toni appassionati e
polemici. Per dibattere, meglio guardare i numeri e ragionarci sopra.
Taluno sostiene che dovremmo usare solo fonti di energia rinnovabili: giusto
se trovassimo modi per riuscirci (ad esempio con fotovoltaico a rendimento
del 65%). Altri aborriscono l'idroelettrico perché altera troppo l'ambiente
e gli insediamenti umani. [E' vero che la grande diga delle Tre Gole sullo
Yangtze Kiang ha costretto un milione di persone a migrare. È vero che
enormi invasi di bacini idroelettrici hanno talora effetti tettonici].
Va ricordato, però, che attualmente l'83% delle fonti di energia rinnovabili
sono costituite proprio da impianti idroelettrici. Va ricordato, dunque, che
non ci sono più soluzioni semplici, ma bisogna cercare decisioni
intelligenti.
Anche senza entrare nei dettagli tecnici e nelle misure, il mio articolo può
servire come esercizio su come costruirci pareri in merito a notizie su
questioni complesse che vengono date in modo categorico. Ho ragionato sul
problema dopo aver letto la notizia: "La International Energy Agency dice
che l'idroelettrico raddoppierà per il 2050". Quindi ho scritto la prima
parte di questo pezzo. Prima di disseminarla la stessa agenzia IEA ha
pubblicato un altro studio: "Il raddoppio avverrà entro il 2035". Allora ho
scritto la seconda parte del pezzo esprimendo il mio giudizio sulle due
dichiarazioni discordanti fatte dalla stessa agenzia. La IEA ha una buona
reputazione, però, come diceva Richard Feynman, è bene non fidarsi di
nessuno. Come dicevo sopra: è bene guardare i numeri e ragionarci sopra.
Roberto
(dopo tutto sono un ingegnere elettrotecnico)
Raddoppio
dell’idroelettrico: utile, ma modesto – di Roberto
Vacca, 14/11/2012
Le fonti di energia sono distribuite nel mondo in modo disuniforme. In
Italia importiamo la maggior parte dell’energia che consumiamo. Si discute
sull’entità delle riserve di gas e petrolio – secondo alcuni stanno per
esaurirsi: secondo me, no. L’energia nucleare comporta rischi – secondo alcuni
aumentarne la produzione è la salvezza: secondo altri comporta rischi
inaccettabili. Le quantità rilevanti sono molto grosse e le unità di misura
usate sono tante. È arduo formarsi opinioni sensate. Occorre analizzare i
numeri e ragionarci sopra.
La IEA (International Energy Agency – organizzazione indipendente
finanziata da 28 Paesi; produce studi e avanza suggerimenti) sostiene [IEA, Technology Roadmap -Hydropower, Nov. 7, 2012]
che per il 2050 la produzione mondiale di energia idroelettrica raddoppierà.
L’aumento della potenza installata sarà di 1300 GW – equivalente a quella di
1300 grandi centrali elettronucleari. La IEA sottolinea che l’idroelettrico costituisce
l’83% di tutte le energie rinnovabili prodotte oggi e fornisce il 17%
dell’energia elettrica totale. Sostiene che occorrono politiche innovative per
realizzare quel raddoppio – atto a conseguire un impatto notevole sulla situazione
energetica mondiale. Vediamo che dicono i numeri.
Area
|
1965
|
1980
|
1990
|
2000
|
2010
|
Anni ultimo
raddoppio
|
N America
|
325
|
521
|
625
|
668
|
663
|
45
|
S e C America
|
40
|
200
|
350
|
550
|
695
|
20
|
Eurasia
|
394
|
650
|
720
|
833
|
865
|
43
|
Africa
|
12
|
45
|
55
|
72
|
102
|
22
|
Cina
|
22
|
58
|
126
|
222
|
720
|
6
|
India
|
18
|
55
|
66
|
77
|
111
|
30
|
Mondo
|
925
|
1700
|
2160
|
2650
|
3430
|
30
|
Energia idroelettrica prodotta annualmente (TWh)
Fonte: BP Energy
Statistical Review 1965-2010
L’energia idroelettrica prodotta annualmente nel mondo ci ha messo 30
anni a raddoppiare (1980-2010), ci ha messo più di 40 anni in Europa e Nord
America – mentre in Cina è raddoppiata negli ultimi 6 anni. Dunque un ulteriore
raddoppio globale nei prossimi 40 anni è del tutto plausibile.
Ho utilizzato, allora, i dati della stessa fonte (BP Statist. Review,
1965-2010) per determinare i parametri dell’equazione di Volterra che
descrivesse l’andamento della serie storica costituita dai 47 valori della
produzione idroelettrica mondiale dal 1965 al 2010.
L’errore standard fra i dati sperimentali e quelli definiti
dall’equazione è solo del 6,7 ‰. L’accordo, dunque, è ottimo come si vede a occhio dal diagramma
seguente. L’asintoto è di 9110 TWh (da raggiungersi alla fine del secolo) e
l’energia prodotta nel 2050 è calcolata in 6380 TWh, cioè del 7% inferiore al
doppio di quella riportata all’ultima riga della tabella. La proiezione
dell’IEA è sostanzialmente confermata.
Il lato orizzontale superiore del riquadro ha ordinata
9110 TWh (asintoto)
Il raddoppio dell’energia idroelettrica al 2050 è, dunque, probabile. In
gran parte sarà dovuto all’Asia: la Cina ha raddoppiato l’idroelettrico negli
ultimi 6 anni e solo il 20% del potenziale asiatico è stato sfruttato. In
Africa è da sfruttare il 92% del potenziale idroelettrico totale. La centrale di
Inga (Congo) con 35 GW, ne costituisce il 14%. La difficile situazione
socio-economica e i frequenti conflitti rendono esili le speranze di sviluppi
positivi in Africa.
La produzione idroelettrica italiana da mezzo secolo è intorno ai 40
TWh. Le ulteriori risorse idrauliche sfruttabili sono scarse. Modesti
incrementi si otterranno aumentando l’invaso di serbatoi esistenti. In impianti
più antichi si potrà innalzare la struttura di colmo delle dighe. In centrali a
bassa quota (soggette all’accumulo di terra e detriti sul fondo) si effettueranno
sghiaiamenti e sfangamenti recuperando il 30% degli invasi interriti (4 km3
su 13,3 km3).
Il raddoppio della produzione idroelettrica, secondo IEA come dicevamo
sopra, avrebbe un notevole impatto sul bilancio energetico mondiale. Non è
proprio così. La tabella seguente raffronta le percentuali dell’energia totale
del mondo costituite dalla idroelettrica nel 2010 e nel 2050. La conversione si
fa considerando che 1000 TWh (TeraWattora = migliaia di miliardi di Wattora)
equivalgono all’energia prodotta da 86 MTOE (milioni di tonnellate di petrolio
equivalenti
|
2010
|
2050
|
Energia totale
mondo
|
12.000 MTOE
|
15.400 MTOE
|
Energia idroelettrica
|
3.427 TWh
|
6.860 TW
|
“
equivalenti a
|
294 MTOE
|
590 MTOE
|
“
“ sul totale a
|
2,4 %
|
3,8 %
|
“
equivalenti sec.BP a
|
779 MTOE
|
1.563 MTOE
|
“
“ sul totale a
|
6,5 %
|
10,1 %
|
Fonte dati su
energia totale: Vacca, R. – “Anche tu fisico”, 2012.
Dunque l’impatto sul bilancio energetico mondiale non è tanto grosso:
si passa dal 2,4 al 3,8 %. Si noti che la citata pubblicazione BP (British
Petroleum) attribuisce all’idroelettrico una produzione di energia al 2010 di
779 MTOE – 6,5 % del totale (2,6 volte
maggiore di quella che riporto nella terza riga dell’ultima tabella). Quindi proietta
la produzione idroelettrica mondiale al 2050 in 1563 MTOE [10,1 % dell’energia
totale a quella data] La ragione è che BP riporta il numero dei milioni di tonnellate di
petrolio che sarebbero necessari per produrre in centrali termoelettriche,
l’energia elettrica, in effetti prodotta da fonti idrauliche.. Lo fa assumendo
un valore del rendimento nella produzione termoelettrica di 0,38. Non sembra
una decisione ragionevole: quel valore era giusto per centrali antiche. Quelle
moderne a cicli combinati raggiungono rendimenti superiori a 0,55. Dunque, se
mai, andrebbe usato un valore intermedio.
Una settimana dopo Technology
Roadmap -Hydropower, la IEA pubblica un altro documento: World Energy Outlook (14 Nov, 2012) che
presenta uno scenario diverso – marcatamente ideologico. La tesi è che la
crescita nei consumi di energia non è sostenibile e mira, al 2035, a un aumento
di oltre il 33%. [La mia proiezione al 2035, documentata in “Anche Tu Fisico”
è, invece, del 19%].
Per evitare tale crescita eccessiva, il documento propone uno Scenario
Mondiale Efficiente in cui:
1. si riduca il ricorso a petrolio,
carbone e nucleare;
2. al 2050 si estragga meno di 1/3
delle riserve di combustibili fossili – in conseguenza a partire dal 2020 diminuiranno drasticamente le emissioni di CO2;
3. il consumo totale di energia in
Europa decresca del 20% al 2035;
4. i rendimenti energetici più alti faranno
crescere di 18 T$ il PIL mondiale – risorsa adeguata a garantire sviluppo
sostenibile;
5. il 33% della produzione di energia
elettrica sia fornito da fonti rinnovabili;
6. le minori emissioni di CO2garantiranno
che la temperatura globale non cresca più di 2 - 3°C sul lungo termine.
Quest’ultimo traguardo implicherebbe un raddoppio dell’energia idroelettrica
mondiale non nei prossimi 40, ma nei prossimi 25 anni. Questo implicherebbe che
l’attuale tasso di crescita acceleri notevolmente, per effetto di energiche
politiche finora non adottate, né preannunciate.
Taluno ha commentato che il World
Energy Outlook IEA è fondato su solide basi scientifiche. Dissento: a
differenza del primo documento IEA, è una manifestazione di “wishful thinking”
– pensiero distorto per confermare desideri di eventi improbabili.
