Focus Extra Energia n. 82 - Primavera 2019

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LE MONOGRAFIE E GLI APPROFONDIMENTI SU TEMI DI GRANDE ATTUALITÀ € 5,90 IN ITALIA PRIMAVERA

2019

ENERGIA Chi sta vincendo davvero (purtroppo)

Il boom delle rinnovabili non basta ad arginare petrolio e carbone Austria, Belgio, Francia, Portogallo (cont.), Spagna € 9,00 / MC, Côte d’Azur € 9,10 / Germania € 14,00 / Svizzera Chf 11,30 / USA $ 14,00 / Poste Italiane / Sped. in A.P. D.L. 353-03 art. 1, Comma 1 / Verona CMP - FOCUS EXTRA 82 - Edicola 9 marzo 2019

N. 82 Tre peccati Abbiamo costruito la nostra fortuna bruciando carbone, petrolio e metano. E ancora oggi dipendiamo in larga misura da questo terzetto per soddisfare il nostro fabbisogno energetico. Non ci sarebbe nulla di male, né davvero niente da cambiare, se non fosse per tre pecche. La prima: i combustibili fossili inquinano le acque, l’ambiente e l’aria, e questo nuoce alla nostra salute, oltre che a quella delle altre specie viventi. La seconda: queste risorse non sono infinite, anche se, secondo le stime più recenti, non si esauriranno tanto presto. La terza: bruciare carbone, petrolio e metano produce i gas serra che stanno modificando il clima del pianeta.

Da tempo l’umanità è a caccia di nuove fonti. E poiché Homo sapiens non è stupido, di alternative ne ha trovate diverse.

Dal sole, dal vento, dai fiumi, dalle viscere della Terra e dal mare abbiamo imparato a ricavare grandi quantità di energia, a costi ormai paragonabili a quelli delle fonti più inquinanti. La sfida delle rinnovabili è iniziata e i combustibili fossili arretrano, pur restando saldamente in testa.

In questo numero di Focus Extra proviamo a immaginare che cosa accadrà.

Margherita Fronte

”

Italia

Promossi nel solare ma ancorati al fossile

Copertina: Shutterstock - Quarta di copertina: Getty Images

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Mondo LA PARTITA DELL’ENERGIA Fonti rinnovabili contro combustibili fossili. È la sfida su cui si gioca il nostro futuro.

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Ambiente PER NON CAMBIARE IL CLIMA Il consumo di combustibili fossili genera gas che alterano il clima. Ecco che cosa accadrà se non si interviene.

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Intervista NON C’È PIÙ TEMPO DA PERDERE Serve un rapido cambio di rotta nelle politiche energetiche.

Tecnologia ANATOMIA DELLE CENTRALI Come funzionano gli impianti che trasformano le forze della natura in energia utile.

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Ambiente PULITE MA BRUTTE Pale e pannelli contrastano spesso col paesaggio e la polemica infuria. Come conciliare le esigenze?

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Società IL PAESE DEL SOLE... E DEL GAS Siamo quarti al mondo per il fotovoltaico. Ma dipendiamo dal metano in misura maggiore rispetto alla media Ue.

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Economia IL PREZZO È GIUSTO? Il costo dell’energia è influenzato dalla disponibilità delle risorse, da accordi politici e da strategie finanziarie.

Storia IL LATO NERO DEL PROGRESSO Carbone e petrolio ci hanno resi moderni.

Per questo facciamo fatica a liberarcene.

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Mondo IMPIANTI SPETTACOLARI Le più grandi centrali per la produzione di energia.

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Getty Images

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Scienza IL FUTURO MADE IN ITALY Lungo la Penisola, centri di ricerca sperimentano nuovi modi per ricavare energia da fonti rinnovabili.

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Intervista COME RIPULIRE IL METANO Usare il gas naturale in modo pulito.

Il progetto visionario del Nobel Carlo Rubbia.

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Tecnologia L’INTELLIGENZA DELL’ELETTRICITÀ Le smart grid consentiranno a tutti di produrre energia.

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Storia C’ERA UNA VOLTA... L’AUTO ELETTRICA La vecchia sfida fra il motore elettrico e quello a scoppio.

Tecnologia LENTEZZA GREEN Il settore dei trasporti è il più difficile da convertire.

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Ambiente LE BIOMASSE DELLA DISCORDIA Questa tecnologia non è a impatto zero.

Tutto dipende da come viene usata.

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Tecnologia COME CARICARE UN LAGHETTO Bacini idroelettrici, aria compressa, volani, batterie...

La scienza cerca nuovi modi per immagazzinare l’energia.

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Scienza STIAMO RASCHIANDO IL FONDO DEL BARILE? Per decenni si è pensato che il petrolio stesse per finire. Ma oggi sono disponibili nuovi giacimenti.

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Società BLACKOUT A mandare in tilt il sistema elettrico sono i motivi più vari.

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Società PULITO SPORCO Gli investimenti nelle energie rinnovabili aumentano, e crescono in parallelo i posti di lavoro.

Petrolio

Le riserve ci sono, ma usarle non conviene

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Mondo E C’È CHI TORNA ALL’ATOMO Costosa e difficile da gestire, l’energia nucleare è in declino. Ma in Asia gli investimenti continuano.

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Società SPEGNI LA LUCE. FAI LA TUA PARTE Riflettere sulle nostre abitudini per risparmiare energia.

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Tecnologia STRANE ENERGIE Per ricavare elettricità la scienza le tenta proprio tutte.

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Getty Images

Mondo PROVE DI FUTURO Impianti all’avanguardia sono sperimentati nei Paesi in via di sviluppo. Con ottimi risultati.

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Mondo

La partita dell’energia

AFP/Getty Images

Fonti rinnovabili contro combustibili fossili. È la sfida che stiamo affrontando per avere energia a costi accessibili, nel rispetto dell’ambiente.

Pannelli solari di un impianto fotovoltaico a Puchheim, vicino a Monaco. Nel 2018 l’elettricità prodotta in Germania è stata ottenuta per la prima volta più da fonti rinnovabili (40%) che dal carbone (38%).

Tecnologia

Anatomia delle centrali Dal sole, dal vento, dal petrolio, dal mare... Come funzionano gli impianti che trasformano le forze della natura in energia utile.

A cura di Francesca Iannelli Disegni di Stefano Carrara

Il trasformatore regola la tensione della corrente da immettere nella rete.

Gas e carbone, nel regno del fuoco Caldaia, turbina, condensatore e alternatore sono le componenti principali delle centrali a carbone, dove il combustibile, bruciando, genera vapore che muove una turbina collegata a un alternatore. «Così l’energia chimica iniziale del carbone è trasformata prima in calore, poi in energia meccanica, e infine in elettricità», spiega Nicola Armaroli, ricercatore del Cnr. «Il vapore è poi riportato allo stato liquido nel condensatore, e il ciclo ricomincia».

Le centrali a gas, invece, non necessitano di vapore: i prodotti della combustione sono infatti già gassosi e sono immessi direttamente in una turbina a gas, cui segue un processo identico a quello sopra descritto per le centrali a carbone. «Gli impianti a ciclo combinato “spremono” ulteriormente i gas caldi in uscita dalla turbina per scaldare acqua e alimentare una seconda turbina a vapore», continua Armaroli. «Questo permette di aumentare la resa di conversione elettrica, che può talvolta sfiorare il 60%, quasi il doppio di quella di una centrale convenzionale a carbone».

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L’albero, che trasferisce il movimento delle pale al generatore.

Maggiore è l’altezza della pala, più questa sarà produttiva.

L’inverter trasforma la corrente continua dell’impianto in corrente alternata, e la invia al trasformatore.

La forza dei venti Sono i moderni mulini a vento, i cosiddetti aerogeneratori meglio noti come pale o turbine eoliche. Sfruttano il vento per produrre elettricità grazie all’induzione elettromagnetica, il fenomeno fisico per cui un campo magnetico che varia genera corrente. L’energia prodotta è poi immessa direttamente nella rete di distribuzione.

MAGNETI IN MOVIMENTO. Ma come funzionano, nel dettaglio? «Tramite un albero meccanico, il movimento delle pale messe in rotazione dal vento è trasferito a magneti, posti all’interno di una capsula, collocata dietro le pale stesse», spiega Nicola Armaroli, dirigente di ricerca del Cnr e coautore del libro Energia per l’astronave Terra (Zanichelli). «La corrente elettrica si genera in una bobina che avvolge i magneti, proprio grazie al movimento di questi ultimi». Agli impianti può essere poi associato un sistema di accumulo, che consente di immagazzinare l’energia prodotta nelle ore di maggior produzione, per poi immetterla in rete quando è necessario. Le turbine eoliche possono avere forme e dimensioni diverse; ma quelle più grandi e più alte producono anche più energia, perché i venti alle altezze maggiori sono in genere più veloci e meno variabili. Per poter funzionare al meglio, una pala eolica ha bisogno di vento costante: la velocità ottimale è circa 7 metri al secondo.

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Mondo

Costosa e difficile da gestire, l’energia nucleare è in declino in tutto l’Occidente.

In Asia, tuttavia, si costruiscono nuove centrali.

Che cosa ci riserva il futuro?

N

egli anni Cinquanta, l’elettricità erogata dalle prime centrali nucleari aveva fatto sognare un mondo in cui l’energia sarebbe costata così poco da non dover più nemmeno conteggiare i consumi. Poi sono arrivati gli incidenti di Three Mile Island (Stati Uniti, 1979), Chernobyl (Unione Sovietica, 1986) e Fukushima (Giappone, 2011), che hanno eroso la fiducia dell’opinione pubblica. E oggi il nucleare civile appare in declino, con molte vecchie centrali ormai prossime alla dismissione, mentre la costruzione di nuovi impianti è frenata dai costi sempre più elevati.

Eppure, grazie al basso impatto in termini di gas serra, l’industria nucleare potrebbe offrire un contributo nel contrasto al riscaldamento globale. C’è ancora spazio per un ritorno dell’atomo accanto alle rinnovabili? Oppure il sogno è ormai al tramonto?

CRESCITA ZERO. Secondo l’Internatio-

nal Atomic Energy Agency (Iaea), oggi nel mondo sono operativi 453 reattori a fissione, che nel complesso forniscono circa il 10,5% dell’elettricità (e il 5% dell’energia complessiva) prodotta a livello globale.

Negli ultimi anni, tuttavia, il loro numero è rimasto pressoché invariato (nel 2011, l’anno dell’incidente di Fukushima, erano 448) e per il prossimo futuro non si prevede una significativa espansione. Sebbene infatti siano in costruzione 55 nuovi reattori, per lo più in Asia (11 in Cina, 7 in India, 6 in Russia, 5 in Corea del Sud), il loro contributo sarà volto a compensare quello degli impianti più obsoleti, che saranno dismessi. E men102 | FocusExtra 82

E c’è chi torna all’atomo

Getty Images

Modellino di reattore in mostra al quartier generale della China General Nuclear Power Group, la principale societĂ per lo sviluppo del nucleare in Cina.

Società

PULITO

Npl/Contrasto

Sole, acqua e vento da una parte. Carbone, nucleare e petrolio dall’altra. La contrapposizione è netta, anche per l’inquinamento prodotto dagli impianti. Ma gli investimenti nelle energie rinnovabili aumentano, e crescono in parallelo i posti di lavoro.

BACIATI DAL SOLE

Operai puliscono gli specchi della centrale a concentrazione solare Ivanpah, in California.

Nel mondo, nel solare lavorano quasi 4,2 milioni persone.

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Reuters/Contrasto

SPORCO

GLI ULTIMI MINATORI

Il 18 dicembre 2015 chiudeva l’ultima miniera sotterranea di carbone dell’Inghilterra, a Kellingley Colliery. Il Paese ha ancora 9 miniere a cielo aperto.

Tecnologia

LENTEZZA

GREEN

Getty Images

I trasporti puntano alle rinnovabili. Ma mentre per le auto e i mezzi pubblici qualcosa si muove (ancora troppo poco), per navi e aerei non ci sono alternative a petrolio e derivati.

P

er molte persone è l’immagine stessa del consumo di petrolio e delle sue nefaste conseguenze: una colonna di auto in coda, ognuna con il suo mefitico gas di scarico che sale dal tubo di scappamento.

Ma anche se l’auto e il camion sembrano i nemici pubblici numero uno nella lotta al riscaldamento globale, in realtà, dati alla mano, il settore dei trasporti non è in assoluto quello che consuma di più.

Mettendo assieme quelli su gomma, marittimo e ferroviario si arriva un po’ oltre un quarto della domanda globale di energia. Ovvero: meno della metà di quella risucchiata dal settore industriale.

Quanto ai gas serra, poi, i trasporti ne emettono circa il 14% del totale: meno di quelli ascrivibili alle industrie, alle attività connesse con la produzione di elettricità e calore per uso domestico, e anche meno del settore agricolo.

UN CAMPO DI BATTAGLIA. Per diversi motivi, però,

il settore dei trasporti è davvero un campo di battaglia cruciale su cui si giocherà il futuro delle energie rinnovabili. Innanzitutto, perché è il settore in cui la domanda di energia crescerà di più nei prossimi decenni, a causa della motorizzazione di massa che attende Cina, India, Sudest asiatico e diverse regioni africane, e della continua crescita del traffico aereo. La Energy Information Administration – agenzia del governo statunitense che analizza le questioni energetiche – si aspetta un aumento dell’1,4% all’anno della domanda di energia per il trasporto passeggeri da qui al 2040, e dell’1,5% di quella relativa al traffico merci.

Al tempo stesso, il settore dei trasporti è quello che più fatica a liberarsi dalla dipendenza dai combustibili fossili. A livello mondiale, sì e no il 3% dell’energia usata per spostarsi viene oggi da fonti rinnovabili. E nell’Unione Europea, tra le aree più virtuose, nel 2016 si arrivava appena al 7%: valore ancora lontano da quel 10% che l’UE vuole raggiungere entro il prossimo anno.

NEL REGNO DELLA BENZINA. Per capire perché

l’uso di rinnovabili per spostare persone o cose arranchi tanto, partiamo dalle strade.

Per quanto interesse circondi oggi le auto elettriche e ibride, il loro impatto sul mix energetico dei trasporti è ancora quasi nullo. Le cosiddette “full

Il viaggio prova di una Tesla Model X nel tunnel di Los Angeles per le auto a guida autonoma.

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Tecnologia

Come caricare un laghetto (e altre invenzioni) Bacini idroelettrici, aria compressa, volani, batterie...

La scienza cerca nuovi modi per immagazzinare l’energia.

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isenerz è un paesino della Stiria di appena 4.300 anime, ma famoso in tutta l’Austria per le sue miniere di rame e di ferro, sfruttate fin dal XII secolo e ancora oggi ricchissime di minerale. Un’enorme cava a cielo aperto che, nel corso del tempo, è stata aperta nel fianco dell’Erzberg, la montagna che domina l’abitato. Nel 2015, però, gli abitanti di Eisenerz si sono accorti di un’attività insolita: in una piccola porzione dell’area estrattiva qualcuno aveva iniziato a scavare un tunnel in profondità. E non per trovare altra roccia metallifera, ma qualcosa che potrebbe rivelarsi ancora più prezioso: il modo di immagazzinare l’energia con il sistema più efficiente e a basso costo mai sperimentato.

Eisenerz è infatti la sede di Ricas2020, un progetto europeo, coordinato dalla

Il bacino per stoccare l’energia idroelettrica della centrale di Rönkhausen, in Germania.

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