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Dalla scoperta del fuoco al calore prodotto per combustione, alla pila di Volta e le lampadine di Edison. Un viaggio tra passato, presente e ... futuro dell'energia.

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Energia: passato, presente e futuro - di Ernesto Pedrocchi

Attualmente il fabbisogno energetico primario dell'umanità è coperto per il 33% dal petrolio, per il 24% dal carbone, per il 20% dal GAS NATURALE, per il 10% dalle bio-masse e dai rifiuti, per il 7% dall'idrico e per un 6% dal nucleare. Quanto detto finora riguarda il fabbisogno di energia primaria, ovvero il fabbisogno totale:
riscaldamento, trasporti, energia elettrica ecc.
Il fabbisogno di energia elettrica, circa il 35% del totale, è coperto per il 40% dal carbone, per il 17% dall'idroelettrico, per il 16% dal nucleare, per il 20% dal GAS NATURALE e per il 7% dal petrolio.
Il nucleare, come l'idrico, serve quasi esclusivamente a fare energia elettrica e in questo campo ha una notevole incidenza.
In Europa ad esempio, il continente più nuclearizzato, il nucleare copre un 30% del fabbisogno di energia elettrica.
Quali sono le prospettive future?
Il fabbisogno globale sia di energia primaria che di energia elettrica aumenterà.
I paesi sviluppati potrebbero contenere il loro fabbisogno, ma per i paesi in via di sviluppo è impossibile.
Non è probabile che fra trent'anni il petrolio si esaurisca, è in atto un grosso sforzo per ricercare nuovo petrolio e nuovo gas, che con il costo attuale sono diventati una grande ricchezza.
Da questo sforzo noi rileveremo risultati solo tra qualche anno.
Col tempo però tali combustibili andranno in tensione, perché verranno a costare moltissimo. Resta il carbone, più abbondante.
Al momento il carbone viene usato prevalentemente solo per due fini: per l'energia elettrica e per fare l'acciaio. Poichè però di carbone ce n'è tanto e petrolio e gas andranno in probabile esaurimento, bisognerà imparare a ricavare dal carbone il gas e i combustibili liquidi. Le tecnologie per queste finalità sono già note e saranno sempre più perseguite. Quindi per ancora parecchi anni si andrà avanti con i combustibili fossili.
Le alternative sono solo due: le fonti RINNOVABILI e la fonte nucleare.
La prima alternativa sono le fonti RINNOVABILI:
 Biomasse e rifiuti danno un apporto insufficiente.
Per quanto riguarda i rifiuti, ogni uomo in una società sviluppata produce giornalmente circa 1 kg di rifiuti che ha un POTERE CALORIFICO equivalente a quello di 0,25 kep (kg di petrolio equivalente 1 kep = 10000 kcal). Questo significa in un anno circa 100 kep, mentre ogni anno per una persona in un paese come l’Italia sono necessari circa 3000 kep.
 Eolico e solare in tutte le sue forme (termico pannelli solari, termodinamico, FOTOVOLTAICO) danno contributi del tutto trascurabili e non c'è nessuna speranza che questi possano dare un contributo rilevante.
 Idrico. Ci sono delle buone prospettive per l'idrico, specialmente in paesi dell'Africa come il Sud dell’Africa e anche per l'Asia e per il Sud America. Però servono degli impianti molto costosi che richiedono degli ingenti investimenti. L'idrico forse manterrà il suo contributo percentuale, un 6%. Forse riuscirà ad andare anche un po' più su.
Nel complesso le fonti RINNOVABILI potranno dare solo un contributo marginale (non più del 20% al totale fabbisogno) come quasi tutti gli esperti e la stessa AIE (Agenzia Internazionale dell’Energia) prevedono.
La seconda alternativa ai combustibili fossili è il nucleare.
Il nucleare è una "bestia grama".
E' una fonte in qualche modo poco accetta all'uomo.
L'uomo ha a che fare con le fonti di energia RINNOVABILI da migliaia di anni e ne ha maturato un rapporto di fiducia.
Invece l'energia nucleare è un’energia nuova, non intuibile (chi può intuire che se si rompe il nucleo dell’Uranio se ne ricava energia?.), data la difficoltà essa è riservata ad un clero di super specialisti.
Per di più è nata male, con le bombe.
Ce ne sarebbe abbastanza per diffidarne!
Il nucleare è una risorsa nuova che ha avuto una crescita impressionante all'inizio. In seguito la crescita ha rallentato, anche se ad oggi siamo al doppio della produzione di energia elettrica che si aveva prima dell’incidente di Chernobyl (1986).
Inoltre l'energia nucleare ha tanti vantaggi, per prima cosa le RISERVE sono infinite ed è quindi praticamente inesauribile.
L'Uranio ha due isotopi, il 238 e il 235. Il 238 costituisce il 99,3% e non è fissile. L'Uranio 235 è l'unico elemento fissile presente in natura. Questo viene usato nei reattori termici.
Tuttavia l'Uranio 238 bombardato con dei neutroni si trasforma nel Plutonio 239 che è un elemento non esistente in natura.
Il Plutonio ha vari isotopi e il 239 è fissile, ovvero rompendosi produce energia come l’Uranio 235 e può pertanto essere utilizzato per questo fine nei cosiddetti “reattori veloci”.
Nel mondo esistono dei reattori veloci che utilizzano URANIO 238 per produrre energia. Nel momento in cui si potesse utilizzare il 238, oltre al 235, si moltiplicano enormemente le RISERVE disponibili.
Certo l'Uranio non è un elemento abbondante sulla terra ma c'è dappertutto, in qualsiasi sasso.
Accettando costi di produzione un po' superiori (che però si ripercuotono poco sul costo finale) si vede come le risorse diventano illimitate. Inoltre anche il Torio 232 si trasforma in URANIO 233 che è anch’esso fissile. E il Torio è tre volte più abbondante dell'Uranio.
Questo permette di ipotizzare che la fonte nucleare è di fatto inesauribile.
Altri vantaggi del nucleare sono:
 Non produce CO2. Senza addentrarci nel problema delicato ed incerto dell’effetto antropico sui cambiamenti climatici, è certamente un vantaggio che il nucleare non produca CO2.
 E' una fonte economica. E' chiaro che non era economica quando il petrolio costava dieci dollari al BARILE ma adesso le cose sono cambiate.
In sintesi io prevedo che a distanza non c'è che il nucleare che per ora sappiamo far funzionare solo per produrre energia elettrica. Ma che in futuro si potrà utilizzare anche per altre finalità. Una volta che si produce energia elettrica si può far tutto.
In conclusione, per parecchi anni si andrà avanti con i combustibili fossili. L'ultimo a finire sarà il carbone, che coprirà almeno parzialmente anche il fabbisogno ora coperto con petrolio e gas.
Le RINNOVABILI daranno un contributo solo marginale.
Non resta che il nucleare, che è difficile da accettare da parte dell'uomo ma che ha i grossi vantaggi citati, anche se nell’immaginario della pubblica opinione pone dei problemi: sicurezza (includendo anche il possibile uso perverso: terrorismo e proliferazione delle armi nucleari) e STOCCAGGIO delle scorie.
Il problema della sicurezza degli impianti non esiste, è dimostrato nei fatti che la fonte nucleare è la fonte energetica più sicura.
Il problema delle scorie non è insolubile, già ora è sotto controllo e ci sono buone prospettive per un netto miglioramento.
Resta il problema della proliferazione delle armi nucleari, che però esiste indipendentemente dall’uso pacifico dell’energia nucleare.

Ernesto Pedrocchi