Economia dell'idrogeno: terza rivoluzione industriale

Ho parlato varie volte di ambiente e di idrogeno in questo blog (all'interno dell'etichetta positività dal mondo). E senza andare troppo fuori tema, perché la poesia è una gran bella cosa ma se ha come cornice un mondo malato si ammala pure lei! E in questo secolo come mai prima si gioca il futuro dei nostri figli e dell'umanità intera.

Ho tratto dal sito de La Repubblica un compendio (pubblicato oggi nella sezione Ambiente) del documento che l'economista Jeremy Rifkin ha scritto rivolgendosi all'Europa e intitolandolo "ANTICIPARE LA TERZA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE. Una nuova agenda energetica per l'Europa del XXI secolo - La prossima fase dell'integrazione europea". Benché sia lungo consiglio di leggerlo per guardare dove possa andare a parare questo mondo... una vera e propria parata dal novantesimo minuto all'autogol dell'uomo contro l'uomo. L'attuale modello di sviluppo è insostenibile e può solo portare al collasso del già compromesso equilibrio climatico, economico e sociale. Il modello energetico prospettato per l'Europa è valido non solo per tutti i paesi industrializzati, comprese le potenze economiche cinese ed indiane, ma anche per i paesi poveri che potranno beneficiare del nuovo trend di sviluppo.
Ben inteso, i danni già arrecati all'ambiente ce li porteremo dietro a lungo, c'è pure chi sospetta che ormai sia troppo tardi per porvi rimedio... speriamo di no, perché finalmente sembra tracciarsi la strada verso un futuro migliore per tutti, non solo per pochi privilegiati del pianeta. Non credo che farò in tempo a vedere realizzarsi questo nuovo mondo, ma mia figlia e i suoi figli confido di sì.

Rifkin, autore di "Economia all'idrogeno. La creazione del Worldwide Energy Web e la redistribuzione del potere sulla terra (Mondadori, 2002)", è consulente del presidente di turno della UE, il primo ministro portoghese Josè Socrates.


In questa prima metà del XXI secolo ci stiamo avvicinando al tramonto dell'era petrolifera. Il prezzo del greggio nei mercati globali continua ad aumentare e nei prossimi decenni si arriverà sicuramente a un picco. Al tempo stesso, l'impressionante aumento delle emissioni di biossido di carbonio derivanti dalla combustione dei combustibili fossili sta facendo salire la temperatura della Terra e minaccia di modificare l'equilibrio chimico planetario e il clima globale in un modo che non ha precedenti nella storia, con conseguenze e ripercussioni inquietanti e minacciose per il futuro della civiltà umana e gli ecosistemi della Terra.

Se petrolio, carbone e gas naturali continueranno a fornire una parte considerevole dell'energia mondiale e dell'Unione Europea per un bel pezzo del XXI secolo, è ormai pressoché unanime il consenso sul fatto che stiamo entrando in un periodo crepuscolare, nel quale i costi complessivi della nostra dipendenza dai combustibili fossili iniziano ad agire da freno e ostacolo per l'economia mondiale. In quest'era crepuscolare, i 27 Stati membri dell'UE stanno adoperandosi in ogni modo possibile per assicurarsi che le restanti scorte di combustibili fossili siano adoperate con maggiore efficienza e stanno sperimentando nuove tecnologie energetiche pulite per limitare le emissioni di biossido di carbonio nella combustione dei carburanti tradizionali. Da sole, però, una maggiore efficienza energetica e una riduzione obbligatoria dei gas che provocano il riscaldamento globale non basteranno.

I cambiamenti economici epocali della storia dell'umanità si sono verificati allorché nuovi regimi energetici sono coincisi con nuove forme di comunicazione. Quando tale convergenza ha luogo la società si ristruttura in modalità del tutto nuove. All'inizio dell'era moderna, l'arrivo simultaneo della tecnologia del vapore alimentata a carbone e della stampa hanno dato origine alla prima rivoluzione industriale.

Alla fine del XIX secolo e per tutti i primi due terzi del XX secolo, le forme di comunicazione elettrica di prima generazione - il telegrafo, il telefono, la radio, la televisione, le macchine da scrivere elettriche, le calcolatrici, e così via - hanno coinciso con l'introduzione del petrolio e del motore a combustione interna, diventando di fatto il meccanismo di controllo e di comando delle comunicazioni per organizzare e diffondere la seconda rivoluzione industriale. Una grande rivoluzione nelle comunicazioni ha avuto luogo negli anni Novanta. La seconda generazione di forme elettriche di comunicazione - personal computer, Internet, il World Wide Web, e le tecnologie wireless di comunicazione - ha messo in connessione tra loro il sistema centrale nervoso di oltre un miliardo di persone in tutto il pianeta alla velocità della luce. Sebbene le nuove rivoluzioni di software e della comunicazione abbiano iniziato a migliorare la produttività in ogni settore industriale, il loro pieno potenziale è lungi dal dirsi pienamente realizzato. Tale pieno potenziale si situa nel loro abbinamento all'energia rinnovabile, in parte immagazzinata sotto forma di idrogeno, per creare i primi regimi di energia "distribuita".

Gli stessi principi di progettazione, le stesse tecnologie intelligenti che hanno reso possibile Internet saranno utilizzati per riconfigurare le reti elettriche della Terra, così che gli individui possano produrre energia rinnovabile e condividerla da pari a pari, proprio come adesso producono e condividono informazione, creando di conseguenza una nuova e decentralizzata forma di uso dell'energia. La creazione di un regime a energia rinnovabile, in parte immagazzinata sotto forma di idrogeno, e distribuita tramite reti intergrid intelligenti, spalanca le porte a una Terza Rivoluzione Industriale, che dovrebbe avere un potente effetto moltiplicatore economico nel XXI secolo quanto quello che ebbe la convergenza di stampa e motore a vapore alimentato a carbone nel XIX secolo, o quello della convergenza di forme elettriche di comunicazione e motore a combustione interna e petrolio nel XX.

I tre pilastri della Terza Rivoluzione Industriale

Le forme di energia rinnovabile - solare, eolica, a idrogeno, geotermica, delle onde oceaniche e delle biomasse - costituiscono il primo dei tre pilastri della Terza Rivoluzione Industriale. Se da un lato queste forme di energia agli esordi oggi rappresentano ancora una piccola percentuale del mix energetico globale, esse dall'altro sono in rapida crescita grazie ai governi che fissano obiettivi e scadenze per una loro massiccia immissione nel mercato e grazie ai costi in costante calo che li rendono sempre più competitivi. Miliardi di euro di capitali pubblici e privati affluiscono nella ricerca, nello sviluppo e nella penetrazione nei mercati, a mano a mano che le imprese e i proprietari di casa cercano di ridurre il loro impatto in termini di emissioni di anidride carbonica diventando più efficienti e indipendenti dal punto di vista energetico. L'introduzione del pilastro delle energie rinnovabili della Terza Rivoluzione Industriale esige la contemporanea introduzione di un secondo pilastro: per massimizzare l'energia rinnovabile e ridurre al minimo i costi sarà necessario sviluppare metodi e sistemi di immagazzinamento che facilitino la conversione delle fonti intermittenti di queste fonti energetiche in asset affidabili. Batterie, pompe idrauliche differenziate, altri dispositivi possono fornire una capacità di immagazzinamento soltanto limitata. Esiste però un dispositivo di immagazzinamento assai disponibile e che può risultare relativamente efficiente. L'idrogeno è lo strumento universale che "immagazzina" tutte le forme di energia rinnovabile, garantendo che una fornitura stabile e affidabile è sempre disponibile e possibile per generare elettricità e, cosa altrettanto importante, è facilmente trasportabile.

L'idrogeno è l'elemento più leggero e più abbondante dell'Universo e quando è utilizzato come fonte energetica gli unici sottoprodotti a cui dà luogo sono acqua pulita e calore. Le nostre navicelle spaziali sono alimentate da celle hi-tech a idrogeno da più di 30 anni.

Il punto importante sul quale dobbiamo soffermarci è che una società che si basa sull'energia rinnovabile è possibile nella misura in cui parte di quell'energia può essere immagazzinata sotto forma di idrogeno. Questo perché le energie rinnovabili sono intermittenti: il sole non splende sempre, così come il vento non soffia sempre, l'acqua non scorre sempre se c'è siccità, e i raccolti agricoli possono variare per una molteplicità di fattori. Quando le energie rinnovabili non sono disponibili, non si può generare elettricità e le attività economiche rischiano di subire una frenata e fermarsi. Ma se l'elettricità generata allorché l'energia rinnovabile è abbondante, può essere utilizzata per estrarre idrogeno dall'acqua, che potrà essere conservato per essere utilizzato in seguito, a quel punto la società disporrà di un rifornimento continuo di energia elettrica. L'idrogeno può essere estratto anche dalle biomasse e immagazzinato nello stesso modo. La Commissione Europea riconosce che una maggiore dipendenza dalle forme di energia rinnovabile sarebbe enormemente facilitata dallo sviluppo della capacità di immagazzinamento delle celle a idrogeno. Di conseguenza, nell'ottobre 2007 la Commissione Europea ha annunciato un'ambiziosa partnership tra pubblico e privato per accelerare l'introduzione commerciale di un'economia dell'idrogeno nei 27 Stati membri dell'Unione Europea, con l'obiettivo primario di produrre idrogeno dalle fonti di energia rinnovabile. Così facendo ha di fatto eretto i primi due pilastri della Terza Rivoluzione Industriale. Il terzo pilastro, la riconfigurazione della rete elettrica europea, similmente a quella di Internet, e in grado di permettere ad aziende e proprietari di casa di produrre l'energia che serve loro e di condividerla con gli altri, soltanto adesso è in corso di collaudo da parte di varie società elettriche europee.

L'intergrid intelligente, la rete elettrica interconnessa, è formata da tre componenti di importanza fondamentale. Le minigrid permettono a proprietari di casa, piccole e medie aziende (Sme) e imprese economiche su larga scala di produrre energia rinnovabile a livello locale - tramite pannelli solari, vento, piccole centrali eoliche, scorie animali e dell'agricoltura, spazzatura e così via - e di utilizzarla per le loro stesse necessità energetiche senza collegarsi alla rete elettrica generale. La tecnologia della misurazione intelligente consente ai produttori locali di rivendere più efficientemente la loro energia alla rete elettrica principale, come pure di accettare da essa elettricità, rendendo bidirezionale il flusso dell'elettricità. La fase successiva della tecnologia delle reti intelligenti consistente nell'inserire dispositivi, sensori e chip, in tutto il sistema della rete, collegando ogni singola apparecchiatura elettrica. Il software a quel punto consente all'intera rete elettrica di sapere con esattezza quanta energia sia utilizzata in ogni momento e in qualsiasi punto della griglia. Questa interconnettività può essere utilizzata per re-indirizzare e deviare gli usi e i flussi energetici durante i picchi d'uso e nelle interruzioni d'uso, e perfino di adeguarsi ai cambiamenti di prezzo dell'elettricità da un momento a un altro. In futuro, queste reti intelligenti potranno essere ulteriormente connesse per adeguarsi istantaneamente ai cambiamenti meteorologici dando alla rete elettrica la possibilità di adeguare il flusso dell'elettricità di continuo, sia in funzione delle condizioni meteorologiche sia della domanda dei consumatori. Per esempio, se la rete elettrica è sottoposta a un picco di uso energetico ed è esposta a un possibile sovraccarico dovuto all'eccessiva domanda, il software potrà regolare la lavatrice di un utente e rallentarla di un ciclo per carico o ridurre l'aria condizionata di un grado. I consumatori che acconsentiranno a lievi ritocchi dell'elettricità da loro utilizzata riceveranno del credito sulle loro bollette.

La prossima fase dell'integrazione europea

L'Unione Europea nacque quando le nazioni europee si strinsero intorno a una comune politica energetica, prima con la comunità del carbone e dell'acciaio e poco dopo con la fondazione di Euratom. La Terza Rivoluzione Industriale richiederà una riconfigurazione completa dei settori dei trasporti, delle costruzioni e dell'elettricità, creerà nuovi prodotti e servizi, favorirà lo sviluppo di nuove aziende e darà vita a milioni di nuovi posti di lavoro. Arrivare primi nel mercato consentirà all'Unione Europea di essere leader della Terza Rivoluzione Industriale, e di conseguire un vantaggio commerciale nelle esportazioni nel mondo di know-how della tecnologia e delle apparecchiature verdi.

La sicurezza energetica

Le crescenti preoccupazioni per la dipendenza dal gas naturale della Russia e dal petrolio del Golfo Persico alimentano buona parte del vivace dibattito in corso sulla questione di come garantire al meglio la sicurezza energetica dell'UE. Con il prezzo del petrolio che adesso si aggira sui 68 dollari al barile sul mercato internazionale, i governi dell'Unione Europea, le industrie e i consumatori si sentono sempre più vulnerabili e in ansia per la loro indipendenza energetica. La chiave per "la sicurezza energetica" dell'UE risiede nell'abilità di produrre energia ed elettricità localmente e regionalmente, da fonti prontamente disponibili di energia rinnovabile, nella capacità di immagazzinarne una parte sotto forma di idrogeno e altre tecnologie di immagazzinamento per sostituire e supportare l'energia della rete elettrica e dei trasporti, e nella possibilità di condividere l'energia supplementare ovunque tramite una rete intelligente che colleghi ogni comunità europea. Una intergrid intelligente su scala continentale e pienamente integrata consente a ogni Paese membro dell'UE di produrre la propria energia e al contempo di condividerne qualsiasi surplus con il resto dell'Europa con un approccio da "network" che garantisca all'UE la sua sicurezza energetica. L'Italia può condividere con il Regno Unito il suo surplus di energia solare, il Regno Unito può fare altrettanto con il Portogallo con la sua energia eolica in eccesso, il Portogallo a sua volta può condividere la sua abbondante produzione di energia idroelettrica con la Slovenia, e la Slovenia può condividere le sue abbondanti scorie forestali con la Polonia, che può condividere le sue biomasse agricole con la Norvegia... e così via. Quando una qualsiasi regione dell'Unione Europea usufruisce di un temporaneo aumento o surplus della propria energia rinnovabile, potrà condividerla con le regioni che si trovano temporaneamente in situazione di calo o di deficit energetico.

Energia distribuita: dalla geopolitica alla politica delle biosfere

I combustibili fossili e l'energia nucleare sono per loro stessa natura energie d'élite, che rappresentano il vecchio approccio centralizzato dall'alto verso il basso per la gestione delle risorse, così tipico del XIX e del XX secolo. Poiché possono essere reperiti soltanto in alcuni luoghi, il carbone, il petrolio, il gas naturale e l'uranio hanno spesso richiesto ingenti investimenti militari per essere messi in sicurezza e altrettanto ingenti investimenti di capitale per lavorarli e commercializzarli. Le fonti di energia rinnovabile, invece, sono distribuite ovunque sulla Terra. I raggi solari, il vento, l'acqua, la geotermia, le onde oceaniche, i residui dell'agricoltura e delle foreste, la spazzatura comunale sono tutte accessibili in tutto il mondo. Se raccolta e immagazzinata sotto forma di idrogeno, se distribuita sotto forma di elettricità per mezzo di intergrid, reti elettriche intelligenti, l'energia rinnovabile ha il potenziale di poter essere condivisa da pari a pari con una modalità di distribuzione simile a quella che oggi utilizziamo per comunicare e informarci su Internet.

La Terza Rivoluzione Industriale rende possibile una capillare ridistribuzione del potere, con conseguenze positive e di vasta portata per la società. L'odierna distribuzione centralizzata e dall'alto verso il basso di energia diverrà sempre più obsoleta. Nella nuova èra le aziende, i comuni, i proprietari di casa potranno diventare produttori tanto quanto consumatori della loro stessa energia, la cosiddetta "generazione distribuita". Addirittura, le automobili stesse saranno "stazioni energetiche su ruote" e avranno la capacità di generare 20 o più kilowatts. Considerato che in media un'automobile per la maggior parte del tempo è parcheggiata, nelle ore nelle quali non è utilizzata potrà essere collegata con una presa di corrente alla casa, all'ufficio o alla rete elettrica interattiva principale e trasferire elettricità di prima qualità. I veicoli azionati a celle a combustibile diverranno di conseguenza un mezzo per immagazzinare ingenti quantità di energia sotto forma di idrogeno che potrà, a sua volta, essere convertito nuovamente in elettricità per alimentare la rete elettrica principale. Se soltanto il 25% degli automobilisti usasse il proprio veicolo come impianto elettrico per rivendere energia alla rete principale intergrid , si potrebbero eliminare tutte le centrali elettriche dell'Unione Europea. In futuro, le società elettriche e le aziende di servizio pubblico sempre più diverranno bundler di energia distribuita, aggregando e raccogliendo l'energia rinnovabile generata localmente e regionalmente dalle aziende e dai proprietari di casa, immagazzinando quell'energia sotto forma di idrogeno e altri supporti di immagazzinamento energetico e distribuendo l'energia per mezzo di reti elettriche intelligenti in tutto il continente europeo. L'avvento simultaneo delle tecnologie della comunicazione distribuita e delle energie rinnovabili distribuite tramite un accesso aperto, una rete elettrica intelligente equivale a dire "potere al popolo".

La domanda cruciale che ogni nazione deve porsi è dove intende collocarsi da qui a dieci anni: nelle energie e nelle industrie al tramonto della seconda rivoluzione industriale o nelle energie e nelle industrie in via di sviluppo della Terza Rivoluzione Industriale. Sarà proprio questa Terza Rivoluzione Industriale, infatti, la partita conclusiva in grado di traghettare il mondo fuori da un panorama energetico obsoleto che si basa sul carbone e sull'uranio e farlo entrare nel futuro non inquinante e sostenibile dell'umanità.

(traduzione di Anna Bissanti)

Se questo compendio no basta (!), lascio il link per il download del testo completo dal sito de La Repubblica: GUARDA LA VERSIONE INTEGRALE.