E’ possibile ridurre i consumi energetici?

Pubblichiamo in anteprima un articolo di Paolo Saraceno, Dirigente di Ricerca dell’Istituto Nazionale di Astronomia ed Astrofisica sui temi del consumo energetico. Saraceno sarà presente al Festival della Scienza di Genova il 31 ottobre e il 1 novembre alla conferenza “Energia e Ambiente: i numeri che contano” e al caffé scientifico “Il caso Terra” .

Davanti ai problemi ambientali ci si domanda spesso se è possibile ridurre i consumi energetici. Il modo con cui si produce energia è infatti, assieme all’agricoltura, una delle principali fonti di gas serra:  l’81% dell’energia consumata nel mondo è ottenuta dai combustibili fossili, che producono ogni anno  più di 20 miliardi di tonnellate di anidride carbonica, una quantità in crescita dell’1.6% all’anno. A partire dal 1800, con la nascita della rivoluzione industriale l’ecosistema non riesce più ad assimilare  i gas prodotti dalla natura e dall’uomo, le cui  concentrazioni nell’atmosfera crescono di anno in anno.  L’ anidride carbonica atmosferica, ad esempio, è aumentata del 40% negli ultimi due secoli, il metano di 2.5 volte (con un effetto serra che è 21 volte quello dell’anidride carbonica). Lo studio dei ghiacci polari (che racchiudono al loro interno campioni di atmosfera antichissimi), mostra  che le concentrazioni di questi gas sono le più alte dell’ultimo milione di anni.

Davanti  a questi numeri è sensato domandarsi se è possibile invertire la tendenza cercando di consumare meno energia.  La risposta è purtroppo negativa, come ben si può capire dalla figura sotto riportata.

Consumo energetico e aspettativa di vita

Sull’asse verticale del grafico è riportato il consumo energetico per abitante dei paesi del mondo, e sull’asse orizzontale la vita media per abitante. È immediato constatare che vita media e consumo energetico sono correlati, con una legge esponenziale (per raddoppiare la vita media e portarla da 40 a 80 anni si devono  aumentare di un fattore 1000 i consumi per abitante e portarli da 10 a 10.000 kWh). La figura mostra che le  popolazioni che consumano meno energia sono quelle dei paesi più poveri dell’Africa e dell’Asia, dove la vita media è di 40 anni (la vita media che c’era  in Europa nel 1800, all’inizio della rivoluzione industriale). Le popolazioni che consumano più energia sono invece quelle dell’Europa, degli Stati Uniti e del Giappone. Esse consumano 1000 volte più energia dei paesi poveri e hanno una vita media di 80 anni.

Interpretare la figura è semplice: consumare molta energia equivale ad avere buoni ospedali, buone scuole, buon cibo, case riscaldate, una vita più confortevole e quindi più lunga. Consumare poca energia significa privarsi  di tutto questo: vivere male e quindi di meno. La figura, in sostanza, mostra che non è possibile ridurre il consumo energetico di una popolazione senza ridurre la qualità della vita e quindi la sua durata. Questa è la ragione per cui i paesi ricchi non riducono i loro consumi (spesso li aumentano) e alcuni, come l’Italia, non riescono a rientrare nei parametri di Kyoto. Non riducono i consumi energetici perché non vogliono ridurre il loro tenore di vita. Per la stessa ragione si può prevedere che i paesi poveri (l’80% della popolazione mondiale) aumenteranno non appena possibile i loro consumi: vogliono migliorare il loro tenore di vita, vogliono vivere bene e a lungo come gli abitanti dei paesi ricchi. Il loro contributo al danno ambientale sarà quindi notevole se si continuerà a  produrre energia con i combustibili fossili. Nei paesi poveri la situazione sarà anche peggiore perché questi paesi, essendo poveri, useranno  tecnologie arretrate e non attueranno politiche ambientali.

Il problema a livello mondiale è poi aggravato dal fatto che la popolazione cresce nei paesi poveri e non in quelli ricchi. Nei paesi poveri infatti, un elevato numero di figli è una ricchezza, perché essi costano poco e forniscono manodopera a basso costo; in quelli ricchi la situazione è rovesciata: mantenere i figli (scuola, casa ecc.) è molto costoso, pertanto le famiglie tendono a non avere più di due figli.

Crescita della popolazione mondiale dal 1950 al 2300

In questa seconda figura è rappresentato l’andamento della popolazione mondiale dal 1950 al 2300 secondo le proiezioni delle Nazioni Unite, fatte nell’ipotesi che tutti i Paesi della terra raggiungano un discreto livello di benessere nella seconda metà del secolo. Quindi, anche per loro ci sarà una decrescita  della popolazione come oggi avviene per i paesi ricchi.

Queste proiezioni sulla crescita della popolazione mondiale spiegano le stime che prevedono un raddoppio dei consumi energetici per il 2050, consumi  che poi triplicherebbero per la fine del secolo. Una tendenza già oggi evidente: il consumo d’energia è infatti cresciuto nell’ultimo decennio del doppio della crescita demografica perché, oltre alla crescita della popolazione, è aumentato il benessere dei paesi poveri.

Negli anni a venire con la crescita dei consumi energetici cresceranno i problemi  ambientali, per cui è facile prevedere che se non ci saranno drastici cambiamenti nel modo di produrre energia si arriverà al collasso del nostro pianeta.

Le scelte  giuste andranno fatte nei prossimi anni, spetterà quindi a questa generazione e a quella che seguirà trovare la soluzione. Se infatti si arriverà alla fine del secolo con il pianeta in buona salute e gran parte dei paesi poveri sviluppati (fatto necessario per la decrescita della popolazione), i secoli successivi saranno più facili, perché con la decrescita della poplazione mondiale sarà più facile rispettare l’ambiente.

Se non è possibile arrestare la crescita dei consumi energetici, è evidente che il solo modo per arrestare l’aumento  dei gas serra è quello di  sviluppare tutte le forme di energia che non li producono, prima fra tutti il Sole (per cui va investito molto in ricerca) e poi eventualmente il nucleare, la sola tecnologia che oggi è in condizione di ridurre l’uso dei combustibili fossili. Altre forme di energia (quella del vento, del mare, geotermia ecc.) potranno contribuire ma resteranno sempre marginali, non avendo la potenza necessaria per sostituire i combustibili fossili.

L’energia non sarà il solo fronte su cui si dovrà  affrontare la questione climatica;  si dovrà pensare a un nuovo tipo di agricoltura e allevamento del bestiame che minimizzi  le emissioni di gas serra; basti pensare che il solo allevamento di bestiame produce oggi più gas serra di tutte le auto e gli aerei che circolano nel mondo.

Si dovrà infine massimizzare l’efficienza sia nei processi di produzione dell’energia che, soprattutto, in quelli in cui la si utilizza. Solo l’efficienza ci consentirà di ridurre i consumi (o di aumentarli in misura minore) senza alterare la qualità della vita; l’efficienza è anche immediatamente esportabile ai paesi “meno sviluppati”, spingendoli così a saltare o a limitare la fase “sporca”, che ha caratterizzato la crescita economica dei paesi occidentali.

Paolo Saraceno

Laureato in fisica alla Sapienza di Roma nel 1968, Paolo Saraceno è Dirigente di ricerca dell’Istituto Nazionale di Astronomia ed Astrofisica. Fisico sperimentale, si è occupato prevalentemente di osservazioni astronomiche da terra e da satellite. Ha coordinato lo sforzo italiano per la realizzazione del satellite ISO (Infrared Space Observer) dell’ESA, lanciato nel 1995 e del satellite Herschel, lanciato il 14 maggio 2009.  Negli ultimi anni ha studiato i meccanismi che hanno reso possibie l’esistenza della vita sulla terra e quelli che potrebbero distruggerla (pubblicati in “Il caso Terra” Mursia 2007), si è occupato di questioni ambientali ed energetiche ed è membro del Consiglio Scientifico dell’Energia Spiegata.