di Roberto Visentin

PREMESSA

L’energia è un bene primario dalla cui disponibilità dipende la crescita della intensità dei consumi, la quale è condizionata dal tasso di crescita della popolazione nel globo e dalla domanda di beni e servizi che essa manifesta. Questa tendenza potrà continuare ad esplicarsi nel futuro quando si verifichino alcune condizioni su cui mi soffermo.

1. Liberare risorse, conservando ove possibile, i livelli di benessere già raggiunti in molte aree del globo, per diffondere la migliore qualità della vita a una platea sempre più ampia della popolazione della Terra, riducendo gli sprechi.
2. Che non ci sia interruzione della fornitura di energia necessaria a sostenere i consumi.
3. Che i prezzi dell’energia siano sostenibili in relazione alla disponibilità economica della popolazione del globo.
4. Che i costi degli interventi necessari a costruire e gestire le infrastrutture energetiche del futuro nel globo siano ammortizzabili e permettano di liberare risorse per nuovi investimenti e riduzione delle tariffe.

Il quadro delle riserve di energie commerciali di cui disponiamo (carbone, petrolio, gas naturale, atomo) ci offre energia, accertata e ragionevolmente sfruttabile, attorno a 1750 miliardi di TEP. Se il consumo di energia nel globo tende ad assestarsi attorno a 15 miliardi di TEP all’anno, i consumi sulla Terra hanno ancora 117 anni per arrivare alla sola disponibilità di idroelettricità, rinnovabile, che al momento contribuisce con 1,5 miliardi di TEP all’anno ai consumi del globo, ma che non è ugualmente distribuita come non lo sono le altre energie rinnovabili quali i venti e la luce del sole.

Il documento predisposto negli anni ’80 al MIT di Boston “I limiti dello sviluppo” ha bene analizzato la transizione che si prefigura tra il 2030 e il 2050 e che si verificherà con l’inizio del tramonto della civiltà del petrolio; ci saranno tensioni nel mercato dell’energia, un rialzo notevole dei tassi di interesse, un ulteriore impoverimento della popolazione sulla Terra, caduta di ogni barriera al cambiamento.

La Terra ci offre altre opportunità per sostenere e diffondere il benessere, pur se in un contesto di oculata gestione dei consumi, condizione indispensabile per avere energia a costi sostenibili.

I primi 120 km della crosta terrestre sono costituiti al 95% di ossigeno e silicati. Le riserve di silicio consumabili, anche a fini energetici, sono immense, mentre sulla superficie esistono ampie aree, anche nel mare, dove i venti spirano costanti e intensi per oltre 3000 ore all’anno, come di zone di intensa luce con oltre 2000 ore all’anno al picco. Vento e luce sono le energie rinnovabili le cui tecnologie per il loro sfruttamento sono fatte di materiali riciclabili quali ferro, alluminio, rame, silicio e suoi derivati, e che possono oggi essere considerate tecnologie energetiche provate.

Queste energie (luce e vento) consentono di pensare alla colonizzazione, con tecnologie appropriate, di ampie superficie della Terra per produrre grandi quantità di energia rinnovabile, sotto forma di elettricità, il cui trasporto potrà avvenire a mezzo di reti elettriche a alta e altissima tensione e a mezzo di un vettore, fuel, quale è l’idrogeno, prodotto per elettrolisi dell’acqua.

L’elettricità stocastica potrà essere idroaccumulata pompando acqua in bacini in quota e convertita anche in idrogeno, per poi essere ridistribuita, alla domanda dei consumi come elettricità e fuel idrogeno.

L’idroaccumulazione della elettricità offre rendimenti quasi doppi della accumulazione nel vettore fuel idrogeno.

Le tecnologie della forza dei venti e della luce sono giunte a un livello di affidabilità che ne fa prefigurare l’operatività in campo a tempo indeterminato con cicli di smantellamento e sostituzione a nuovo di 25 anni. Questa evoluzione può essere assecondata da modelli di investimento associati a un “ammortamento in corso d’opera”, che consente di ridurre “l’indebitamento” fino a giungere a un investimento di costo zero. Questo criterio economico innovativo è consentito dalla disponibilità immediata, anche se stocastica, della energia dal vento e dalla luce.

Per procedere assumiamo le seguenti definizioni:

ΔTc intervallo di tempo della costruzione “chiavi in mano” del sistema energetico rinnovabile, SER

ΔTam intervallo di tempo dell’ammortamento tra due successivi smantellamenti della frazione obsoleta del sistema energetico rinnovabile, SER

SER sistema energetico rinnovabile

I investimento (Euro, Dollaro) per la costruzione e messa in opera del SER

P potenza di picco del SER (MWep)

E energia elettrica prodotta dal SER (KWhe/anno)

Cj costo medio di un job comprensivo di carichi fiscali e sociali, nonchè della frazione relativa ai costi di esercizio del job e al profitto di impresa

E1 costo industriale di produzione della energia elettrica prodotta dal SER (dollari/ KWhe)

E2 prezzo medio di vendita del KWhe  rinnovabile riferito all’intervallo di tempo ΔTam

EPTEP equivalent petroleum thermoelectric production (4000 KWhe/TEP)

EPSC equivalent petroleum saved credit (dollari/TEP)

Np numero di job industriali per la costruzione e produzione dei componenti del SER

Nc numero di job impegnati per assemblare la potenza Cp del SER

Cp capacità di produzione industriale derivata dalla costruzione del SER (MWep/anno)

SSE società di servizi energetici

SPCE società per la produzione di componenti energetici.