QUANDO FINIRANNO GAS E PETROLIO
Come il mondo si prepara a sostituire i combustibili fossili
L'Agenzia Internazionale per l'Energia (IEA, International Energy Agency), fondata nel 1974 come forum per il coordinamento delle politiche energetiche dei paesi più industrializzati, stima che la quantità di petrolio estraibile dai giacimenti finora scoperti raggiungerà il suo massimo nel 2014 e poi, gradualmente, diminuirà. Queste previsioni sono fatte sulla base dei consumi attuali e dei prevedibili incrementi di richiesta da parte dei paesi in via di sviluppo di Asia, Africa e America Latina. Le riserve di gas naturale dovrebbero, invece, durare ancora per settant'anni e quelle di carbone per circa 200. Forse queste date slitteranno per la scoperta di altri giacimenti o per nuove e più economiche tecnologie di estrazione, ma situazioni critiche potranno verificarsi anche prima, quando la richiesta di petrolio supererà costantemente l'offerta.
Un’ulteriore ragione per l’abbandono dei combustibili fossili, inoltre, risiede nel loro attuale contributo, pari a circa il 92%, delle emissioni di anidride carbonica (CO2) in atmosfera, ritenuto il maggior responsabile dell'effetto serra e dei cambiamenti climatici. Questa percentuale deve essere ridotta, entro tempi determinati, ai livelli stabiliti nel 1997 dal Protocollo di Kyoto. Ciò può essere ottenuto con la produzione, da parte dei paesi dell'OECD (Organisation for Economic Cooperation and Development) del 35-40% del loro fabbisogno energetico da fonti alternative. Tra queste fonti non sarà certamente l'energia nucleare ad avere un ruolo fondamentale in quanto, pur avendo fornito nel 1997 un contributo del 6,6% alla produzione mondiale di energia (percentuale che sale al 10,6 % nei paesi OECD), esso appare comunque destinato al declino per la sua dipendenza da minerali non rinnovabili.
I processi nucleari possono generare elevate quantità di energia senza emissioni di CO2, ma problemi ambientali legati allo smaltimento delle scorie radioattive e problemi di sicurezza hanno spinto molti paesi a ridurre la fiducia negli impianti nucleari. Le fonti di energia alternative ai combustibili fossili, accettate dall'opinione pubblica, sono chiamate energie rinnovabili e comprendono un ampio spettro di tecnologie diverse che vanno dall'utilizzo della biomassa, all'energia idroelettrica, geotermica, fotovoltaica e a quella generata da onde e correnti marine e dal vento.
I paesi dell'Unione Europea prevedono di raddoppiare la quota di energia rinnovabile portandola a percentuali superiori al 12% dell'energia prodotta. Anche gli Stati Uniti hanno programmato di aumentare la quantità di energia rinnovabile prodotta, che fornisce attualmente il 12% dell'elettricità richiesta. In particolare, negli USA come in Gran Bretagna, le ricerche sono volte nel medio termine all'incremento di produzione di energia dalla biomassa vegetale, dai rifiuti inceneriti e dal vento, mentre nel lungo periodo altre tecnologie, soprattutto le celle fotovoltaiche, rappresentano la sfida più promettente.
L'utilizzo dell'energia rinnovabile è ancora relativamente scarso per le basse efficienze ed i costi decisamente più alti rispetto ai combustibili fossili. Nel settore fotovoltaico le ricerche sono volte ad aumentare l'efficienza di conversione in elettricità della luce solare sostituendo il silicio con altri materiali, come arseniuro di gallio, fosfuro di indio e telluro di cadmio. Questi semiconduttori sono caratterizzati da bande di valenza e di conduzione, coinvolte nella produzione di cariche elettriche e quindi di corrente, con differenza molto vicina all'energia irradiata dal sole. Per questa ragione celle ad arseniuro di gallio hanno raggiunto efficienze del 30%, ma il costo del materiale è ancora tale da non renderle competitive. Per quanto riguarda le celle solari al silicio, ulteriori avanzamenti tecnologici hanno permesso di raggiungere efficienze del 18% con il silicio policristallino, mentre la sostituzione con il silicio idrogenato amorfo, molto meno costoso, ha dato efficienze del 13%. Dei 200 MW di potenza complessiva delle celle al silicio prodotte nel 1999, circa il 20% erano costruite con silicio amorfo. Per il 2030 si prevede che le celle fotovoltaiche possano produrre una potenza di 300.000 MW all'anno a costi competitivi.
VAGLIO GIAN ANGELO (Tratto da Tuttoscienze - La Stampa)
