Lettera aperta al governo

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Vincenzo Balzani

Al  Presidente  del  Consiglio  dei  Ministri,  Paolo  Gentiloni

e,  p.c.,
   al  Ministro  dello  Sviluppo  Economico,  Carlo  Calenda

al  Ministro  dell’Ambiente  e  della  Tutela  del  Territorio  e  del  Mare,  Gianluca  Galletti

al  Ministro  per  le  Politiche  Agricole,  Alimentari  e  Forestali  ,
Maurizio  Martina

al  Ministro  dell’Economia  e  Finanze,  Pietro  Carlo  Padoan

al  Ministro  della  Salute,  Beatrice  Lorenzin

al  Ministro  per  le  Infrastrutture  e  Trasporti,  
Graziano  Delrio


al  Ministro  dell’Istruzione,  Università  e  Ricerca,  Valeria  Fedeli

Lettera Aperta

Caro  Presidente,

Dopo   mesi   di   siccità,   temperature   ben   più   alte   della   media   stagionale,   ghiacciai   che   si   sciolgono,   foreste  che  vanno  in  fumo,  chi  può  dubitare  che  il  cambiamento  climatico  sia  già  oggi  un  problema   che   colpisce   duramente   l’Italia?   Il   nostro   Paese,   collocato   in   mezzo   al   Mediterraneo,   è   uno  dei   punti   più   critici   del   pianeta   in   termini   di   cambiamento   climatico,   fenomeno   globale   dovuto   principalmente  alle  emissioni  di  gas  serra  causate  dalle  attività  umane.


Tutti   i   settori   economici   e   sociali   sono   colpiti   (se   non   addirittura   sconvolti)   dal   cambiamento   climatico:   l’agricoltura,   fortemente   danneggiata   dalla   siccità;   la   sanità,   che   deve   far   fronte   agli   effetti   diretti   (canicola,   inquinamento   atmosferico)   e   indiretti   (nuovi   vettori   di   malattie)   che   mettono  in  pericolo  la  salute  della  popolazione;  il  turismo  invernale,  che  non  può  più  contare  sulla   neve  naturale,  e  quello  estivo,  danneggiato  dalla  erosione  delle  spiagge;  il  territorio,  degradato  da   disastri   idrogeologici   (frane,   alluvioni);   gli   ecosistemi,   devastati   dai   cambiamenti   climatici;   le   città   che,  come  Roma,  hanno  gravi  difficoltà  di  approvvigionamento  idrico.

I  cambiamenti  climatici  sono  principalmente  causati  dall’uso  dei  combustibili  fossili  che  producono   anidride   carbonica   e   altri   gas   serra,   come   è   stato   unanimemente   riconosciuto   nella   Conferenza   delle  Parti  di  Parigi  del  2015  (COP21).     In   Italia,   in   media   ogni   persona   ogni   anno   provoca   l’emissione   di   gas   serra   per   una   quantità   equivalente   a   sette   tonnellate   di   anidride   carbonica.   Gran   parte   di   queste   emissioni   non   possono   essere   addebitate   direttamente   ai   singoli   cittadini   poiché   sono   l’inevitabile   conseguenza   di   decisioni   politico-­‐amministrative   errate,   a   vari   livelli.

Ad   esempio:   le   scelte   urbanistiche   (uso   del   territorio  e  localizzazione  dei  servizi)  da  parte  dei  comuni  e  delle  regioni;  le  decisioni  prese  in  tema  di   mobilità   locale,   regionale   e   nazionale   che,   direttamente   o   indirettamente,   favoriscono   l’uso   dell’auto;   gli   incentivi,   diretti   ed   indiretti,   alla   ricerca,   estrazione,   trasporto   (spesso   da   regioni   molto   remote)   e   commercio   dei   combustibili   fossili;   la   costruzione   di   infrastrutture   superflue   o   addirittura  inutili  (autostrade,  gasdotti,  supermercati);  la  mancanza  di  una  politica  che  imponga  o   almeno   privilegi   il   trasporto   merci   su   rotaia;   le   limitazioni   e   gli   ostacoli   burocratici   che   frenano   lo   sviluppo  delle  energie  rinnovabili;  gli  incentivi  alla  produzione  e  consumo  di  carne;  la  mancanza  di   una  politica  culturale  che  incoraggi  la  riduzione  dei  consumi  e  l’eliminazione  degli  sprechi.
Nel  nostro  Paese  sembra  che  molti  settori  della  politica,  dell’economia  e  del’informazione  abbiano   gli   occhi   rivolti   al   passato   e   siano   quindi   incapaci   di   capire   che   oggi   siamo   di   fronte   a   problemi   ineludibili   con   cui   è   necessario   e   urgente   confrontarsi:   le   risorse   del   pianeta   sono   limitate   e   limitato   è   anche   lo   spazio   in   cui   collocare   i   rifiuti,   l’uso   dei   combustibili   fossili   va   rapidamente   abbandonato  e  altrettanto  rapidamente  è  necessario  sviluppare  le  energie  rinnovabili.     Si   continua   a   sviluppare   politiche   economiche   ed   industriali   “tradizionali”,   senza   considerare   le   mutate   condizioni   climatiche   e   ambientali.   Il   dogma:   strade-­‐cemento-­‐idrocarburi   appare,   pur   con   qualche  piccola  deviazione,  l’unico  obiettivo  delle  politiche  economiche.     Se   puntassimo   seriamente   alla   realizzazione   di   mitigazione   e   adattamento   climatico   avremmo   grandi  benefici:  aumento  dell’occupazione,  minori  costi  per  emergenze  e  calamità  naturali,  minori   spese  sanitarie  e  un  miglioramento  nella  bilancia  commerciale  (minori  importazioni  di  combustibili   fossili).     Quali   sono   i   principali   obiettivi   strategici   che   dovrebbero   sostituire   il   dogma   strade-­‐cemento-­‐ idrocarburi?

Risparmio-­‐riuso-­‐rinnovabili.     Infatti,   la   sola   conversione   alle   energie   rinnovabili,   pur   essendo   una   condizione   necessaria,   non   è   di   per   sé   sufficiente   per   mitigare   i   cambiamenti   climatici.   E’   indispensabile   anche   ridurre   il   consumo  di  energia  e  di  ogni  altra  risorsa,  particolarmente  nei  paesi  sviluppati  come  il  nostro  dove   regna   lo   spreco.   Attualmente,   un   cittadino   europeo   usa   in   media   6.000   watt   di   potenza,   mentre   negli   anni   ’60   la   potenza   pro   capite   usata   in   Europa   era   di   2000   watt   per   persona,   corrispondenti   ad  una  quantità  di  energia  sufficiente  per  soddisfare  tutte  le  necessità.     Naturalmente,  questo  cambiamento  di  strategia,  richiede,  innanzitutto  una  rivoluzione  culturale  e   una   forte   coesione   sociale.   Senza   la   consapevolezza   della   inevitabile   necessità   di   cambiare   direzione  e  l’analisi  di  un’adeguata  transizione,  rimane  solo  la  conservazione  dello  stato  di  fatto,  e   la  ragionevole  certezza  che  ci  saranno  catastrofi  naturali  e  sociali.     Per   questi   motivi,   chiediamo   ai   colleghi   delle   Università   e   Centri   di   ricerca   italiani   e   a   tutti   i   cittadini   che   condividono   quanto   sopra   riportato   di   firmare   il   nostro   appello   sul   sito   energiaperlitalia   per   stimolare   il   Governo   ad   organizzare   una   Conferenza   Nazionale   sui   cambiamenti  climatici  e  a  mettere  in  atto  i  provvedimenti  necessari.

La  versione  integrale  della  lettera-­‐appello  al  governo  è  sul  sito  energiaperlitalia

Vincenzo  Balzani   Coordinatore  del  gruppo  energiaperlitalia

Alcune considerazioni sulla Strategia Energetica Nazionale 2017

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Alcune considerazioni del Gruppo di Scienziati di Bologna

energiaperlitalia.it (Coordinatore: Vincenzo Balzani)

sulla  Strategia Energetica Nazionale 2017

 

La bozza della Strategia Energetica Nazionale (SEN) presentata dal Governo il 10 maggio si propone tre obiettivi:

  1. Competitività (ridurre il gap di prezzo dell’energia rispetto ai prezzi UE);
  2. Ambiente (raggiungere obiettivi in linea con COP21);
  3. Sicurezza (flessibilità di approvvigionamento).

Esame della SEN

Dopo un’attenta lettura della bozza SEN, si possono fare le seguenti considerazioni.

Coordinamento. Considerata la stretta connessione fra la scelta delle fonti energetiche e le conseguenze che ne possono derivare su clima e ambiente, risulta difficile capire le motivazioni per cui il Ministero delle Sviluppo Economico prepari una Strategia Energetica Nazionale e, allo stesso tempo, il Ministero dell’Ambiente prepari una Strategia energia-clima. In altri paesi si procede solitamente alla preparazione di un unico programma che, oltre a rispettare gli accordi di Parigi e gli obiettivi UE, tiene conto delle caratteristiche e delle esigenze specifiche del paese.

Fonti rinnovabili. L’obiettivo della SEN è in linea con quelli europei (27% di rinnovabili nei consumi finali al 2030; ad oggi la stima è del 17,5%). C’è però chi pensa che sia necessario giungere al 35% di energia rinnovabile per rispettare lʼaccordo di Parigi. LʼItalia, in ogni caso, deve e può fare di più. Alla fine del 2015 avevamo circa 19 mila MW di fotovoltaico installato e circa 9 mila MW di eolico. Il nostro paese ha conosciuto un forte sviluppo delle fonti rinnovabili fino al 2013, ma da più di tre anni è in stasi con la conseguente perdita di migliaia di posti di lavoro.

Più in dettaglio, non si può che essere d’accordo con l’obiettivo della SEN di promuovere l’autoconsumo per i possessori di piccoli impianti, soluzione finora fortemente scoraggiata dalla burocrazia e persino impedita da alcune norme. Parallelamente sarà però necessario facilitare la diffusione di metodi di accumulo. Positiva anche la decisione di promuovere la costruzione di grandi impianti fotovoltaici. A questo proposito, non si capisce perché Enel sia così attiva nel costruire grandi impianti di energie rinnovabili all’estero e del tutto assente, in questo campo, in Italia. Forse perché disturberebbe altri importanti operatori del settore energetico?

Efficienza energetica. La SEN riconosce che è necessaria una riqualificazione energetica su larga scala del nostro patrimonio edilizio, agendo su palazzi, agglomerati di edifici e interi quartieri con metodologie simili a quelle adottate con successo in altri paesi ed intervenendo, contemporaneamente, sulle criticità sismiche. Perché il programma abbia successo, è però necessario un piano adeguato di incentivi per anticipare le risorse necessarie.

Uscita dal carbone. Nella SEN è prevista tra il 2025 e il 2030. Nel caso in cui ciò si verificasse nel 2025, secondo la SEN si dovrebbero pagare circa 3 miliardi di euro di compensazione ai proprietari delle centrali non ancora ammortizzate. A questo proposito ci si chiede: 1) Possibile che impianti così vecchi non saranno ancora del tutto ammortizzati nel 2025? 2) E’ stato calcolato il risparmio dovuto ai benefici sanitari e climatici che deriverebbero dall’uscita anticipata, considerato che lʼAgenzia Europea per lʼAmbiente ha stimato in oltre 500 milioni di euro lʼanno gli impatti della sola centrale di Brindisi? 3) E’ stato calcolato il risparmio generato dalla mancata importazione del carbone?

In ogni caso, il problema delle compensazioni per impianti non adeguatamente sfruttati deve insegnarci che le grandi opere nel settore energetico vanno valutate in base all’effettivo bisogno che ci sarà in futuro (vide infra).

Investimenti per il gas. La SEN prevede di investire sul gas per ottenere elettricità in sostituzione del carbone, come risorsa di back up delle fonti rinnovabili e per diversificare le fonti di approvvigionamento. A questo proposito bisogna anzitutto notare che il consumo di gas, che era di circa 85 Gm3 all’anno nel periodo 2005-2008, è diminuito negli ultimi anni (71 Gm3 nel 2016) e certamente continuerà a diminuire. C’è quindi il rischio di costruire infrastrutture che rimarranno inutilizzate o sotto utilizzate, come è accaduto per i rigassificatori, con spreco di denaro pubblico o con la necessità di successive compensazioni per il mancato uso. Poiché in futuro per vari motivi si produrrà e si userà sempre più energia elettrica, sarebbe meglio investire in sistemi di accumulo dell’elettricità piuttosto che in centrali a gas di back up o in impianti di stoccaggio geologico del gas di importazione.

Trasporti. La SEN propone di estendere l’uso del gas come combustibile. Questo è anche quanto sostiene Eni nelle numerose pagine pubblicitarie sulla stampa e nei frequenti spot TV: il metano come ponte verso l’uso (remoto) delle fonti rinnovabili. Bisogna notare, però, che l’utilizzo del metano abbatte solo in parte l’inquinamento atmosferico e non porta alcun vantaggio per quanto riguarda il cambiamento climatico. E’ vero, infatti, che a parità di energia prodotta la quantità di CO2 generata dal gas naturale è inferiore di almeno il 20% di quella generata quando si usano derivati del petrolio, ma è anche vero che il metano è un gas serra 72 volte più potente di CO2 quando l’effetto è misurato su 20 anni e 25 volte più potente quando misurato su 100 anni. Poiché nella lunga filiera del metano si stima ci siano perdite di almeno il 3% rispetto alla quantità di gas usato, è chiaro che passando al metano non si combatte affatto il cambiamento climatico.

Sempre nel campo dei trasporti, la SEN fa molto affidamento sui biocombustibili. Nulla da obiettare sul biometano ottenuto da prodotti di scarto, ma la figura riportata a p. 17 della SEN prevede che dal 2021 al 2030 si avrà solo un piccolo aumento della penetrazione delle rinnovabili nei trasporti e questo sarà principalmente dovuto a biocombustibili. Ancora una volta, questo è quanto sostiene Eni nelle sue pagine pubblicitarie, in una delle quali è scritto a caratteri cubitali che “Il carburante si otterrà dalle bucce delle mele. In Italia” (Corriere della Sera, 13 maggio 2017)

Va sottolineato che la presa di posizione di SEN e Eni in favore dei biocombustibili è in netta contraddizione con la realtà dei fatti. Numerosi studi scientifici dimostrano che nella filiera che porta dalle biomasse alle auto alimentate da biocombusibili l’efficienza di conversione dei fotoni del sole in energia meccanica delle ruote di un’automobile (sun-to-wheels efficiency) è inferiore allo 0.1%, mentre per la filiera che dal fotovoltaico porta alle auto elettriche l’efficienza è 5,4%, cioè almeno cinquanta volte maggiore. In effetti, quello che gli esperti prevedono non è una sostituzione significativa dei combustibili fossili con biocombustibili, ma una rapida, dirompente diffusione delle auto elettriche. La cosa non meraviglia perché i motori elettrici non inquinano, non producono CO2, sono quattro volte più efficienti dei motori a combustione interna e sono molto più facili da riparare e da mantenere.

Mentre l’Unione Petrolifera stima che nel 2030 i veicoli elettrici saranno solo lo 0,5% del parco di autoveicoli, gli esperti sono concordi nel prevedere una vera e propria rivoluzione nel campo dei trasporti. Nel 2020 potremo scegliere fra 120 modelli diversi di auto elettriche, nel 2025 il 30% delle auto vendute saranno elettriche e nel 2030 il 60% dei veicoli circolanti saranno elettrici. Anche Cina e India, i due mercati su cui hanno a lungo puntato le compagnie petrolifere e i costruttori di vetture con motori a combustione interna, hanno recentemente deciso di sviluppare rapidamente la mobilità elettrica.

In Italia, quindi, non servono altre bioraffinerie alimentate da olio di palma proveniente dalla Malesia (in attesa di usare le bucce delle nostre mele), ma fabbriche di pannelli fotovoltaici, di batterie e di auto elettriche.

Il futuro

E’ ormai chiaro che il fotovoltaico sarà la fonte energetica in più rapida crescita nei prossimi anni. Secondo Irena, tra il 2015 e il 2025 il costo di installazione degli impianti fotovoltaici si ridurrà del 57%. Nel frattempo, l’efficienza dei moduli più comuni aumenta (18-20%) e la diminuzione di efficienza nel tempo è così piccola da permettere un utilizzo medio di 35 anni. Il fotovoltaico è una tecnologia dirompente che, con effetto sinergico, potenzia due altre tecnologie: batterie (anche per uso stanziale) e auto elettriche. Il fotovoltaico servirà anche a produrre combustibili solari, indispensabili per i trasporti aerei e marittimi: utilizzando energia fotovoltaica per compiere l’elettrolisi dell’acqua si ottiene, infatti, idrogeno che può essere utilizzato per produrre combustibili liquidi come metanolo e gasolio sintetico.

E’ necessaria la riconversione di molte industrie. Un proverbio cinese dice: “Quando soffia il vento del cambiamento alcuni costruiscono muri, altri pale eoliche”. Saipem e Enel l’hanno capito. E’ urgente che la riconversione di Eni verso le rinnovabili diventi reale, non solo di facciata. Quella che era la “nostra” grande industria automobilistica (FCA) non è interessata ai veicoli elettrici e si ostina a produrre automobili tradizionali che entro non molti anni saranno fuori mercato. Questa incapacità di capire in che direzione va il mercato automobilistico rischia di lasciarci fuori dallo sviluppo industriale di questo settore e lo consegna ancor più nelle mani di industrie straniere. Sia le industrie petrolifere che quelle automobilistiche dovrebbero tener conto che c’è una rapida evoluzione nella tecnologia e che non si possono vincere sfide andando contro corrente. Purtroppo la SEN non è in linea con le previsioni degli esperti e non si pone obiettivi chiari nel campo dei trasporti. Se veramente si vuole svecchiare il parco veicolare (p. 16 della bozza SEN) per ridurre l’inquinamento e combattere i cambiamenti climatici, bisogna investire nella realizzazione di una infrastruttura diffusa di ricarica elettrica e fornire incentivi per lʼacquisto di veicoli elettrici e non di veicoli a combustione interna, particolarmente dopo gli inganni che hanno perpetrato in questo campo le industrie automobilistiche.

Per quanto riguarda il gas, la SEN dovrebbe tener presente che c’è il forte rischio di costruire gasdotti e impianti di rigassificazione e stoccaggio in eccesso. Come già accennato, i consumi di gas sono in diminuzione e continueranno a diminuire sia per combattere i cambiamenti climatici che per l’inarrestabile sviluppo delle rinnovabili. Secondo le previsioni UE, nel 2030 si importeranno 328 miliardi di m3 di gas all’anno, la metà della capacità di importazione delle infrastrutture già oggi disponibili. Con la realizzazione di tutte le infrastrutture programmate l’Europa avrebbe una capacità di importazione addirittura tre volte maggiore di quella necessaria. Un discorso simile si può fare per quanto riguarda le bioraffinerie, data la rapida diffusione di auto elettriche.

La netta presa di posizione dei governi italiano, francese e tedesco contro la decisione del presidente Trump di ritirarsi dall’accordo di Parigi deve ora declinarsi in azioni e fatti concreti. La transizione energetica dai combustibili fossili alle energie rinnovabili è non solo necessaria, ma inevitabile. Nella letteratura scientifica internazionale ci sono molti studi sull’argomento. Ricordiamo solo quello di scienziati delle università di Stanford, Berkeley e Berlino, nel quale è dimostrato che la transizione è tecnicamente possibile ed economicamente conveniente. In tutti i 139 paesi presi in esame, entro il 2050 si possono sostituire totalmente i combustibili fossili con l’energia rinnovabile del sole, del vento e del’acqua. Per quanto riguarda specificamente l’Italia, lo studio prevede che la transizione energetica porterà da qui al 2050 un risparmio di circa 6.700 dollari per persona all’anno e un aumento complessivo di circa 770.000 posti di lavoro, considerando anche i circa 150.000 posti persi con l’abbandono dei combustibili fossili.

Conclusioni

Definire le linee di indirizzo per una valida Strategia Energetica Nazionale è un problema complesso, che deve essere affrontato congiuntamente da almeno cinque prospettive diverse: scientifica, economica, sociale, ambientale e culturale.

A nostro parere gli obiettivi principali delle Strategia Energetica Nazionale per un paese come l’Italia dovrebbero essere due, come già avemmo modo di segnalare al precedente governo:

  1. Ridurre il consumo di energia, obiettivo che deve essere perseguito mediante un aumento dell’efficienza energetica e, ancor più, educando alla cultura della parsimonia, principio di fondamentale importanza per vivere in un mondo che ha risorse limitate.
  2. Facilitare e accelerare la transizione dall’uso dei combustibili fossili a quello delle energie rinnovabili, anche nell’ottica di una più generale transizione dall’economia lineare all’economia circolare.

Perseguendo questi due obiettivi, si potrebbero raggiungere importanti risultati:

riduzione delle importazioni di combustibili fossili;

– maggiore indipendenza energetica;

– miglioramento nella bilancia dei pagamenti;

– riduzione (non espansione!) fino a totale cessazione dell’estrazione di combustibili fossili nel nostro suolo e nei nostri mari, evitando così la degradazione del paesaggio e il rischio di incidenti che potrebbero compromettere il turismo, che è un’enorme fonte di ricchezza certa per l’economia nazionale;

– superamento dei modesti obiettivi dichiarati dal nostro paese alla COP21, con un conseguente maggiore abbattimento non solo di gas serra, ma anche delle sostanze inquinanti e quindi dei costi sociali ed economici da esse provocati; ricordiamo che secondo l’Agenzia Europea per l’Ambiente in Italia avvengono più di 90 mila morti premature ogni anno (in termini di anni di vita persi, circa 16 anni ogni 1000 abitanti).

– creazione di nuovi posti di lavoro particolarmente nel settore manifatturiero.

E’ importantissimo che la riduzione dei consumi non sia basata solo su un aumento di efficienza perché in tal caso può verificarsi l’effetto rebound: i soldi risparmiati con l’aumento di efficienza vengono spesi altrove, con ulteriori consumi energetici. Prima che sull’efficienza, è necessario che l’azione del governo sia volta a diffondere una cultura della sufficienza per far sì che le persone diventino consapevoli dei vantaggi di vivere in un modo sobrio, riducendo volontariamente i consumi di energia e di ogni altra risorsa. Il governo potrebbe dare il buon esempio riducendo il limite di velocità sulle autostrade, incoraggiando i cittadini ad acquistare auto che consumino e inquinino meno, incentivando l’uso delle biciclette e dei mezzi pubblici, trasferendo per quanto è possibile, con la massima urgenza, il trasporto merci dalla strada alla rotaia o a collegamenti marittimi e, soprattutto, organizzando una campagna di informazione e formazione culturale, a partire dalle scuole, per mettere in luce i vantaggi dello sviluppo delle fonti rinnovabili, della riduzione dei consumi individuali e collettivi e più in generale della sobrietà. Se il denaro speso dall’Eni per la sua intensa e irritante campagna pubblicitaria fosse usato dal governo per una campagna culturale su questi temi, si potrebbero gettare le fondamenta per una società a 2000 W come quella scelta dagli svizzeri col referendum del 21 maggio 2017, che ha approvato la strategia energetica svizzera 2050. (NOTA: attualmente, un cittadino americano usa 12.000 watt di potenza e un cittadino europeo 6.000 watt. 2000 watt era la potenza pro capite complessiva usata in Europa negli anni ’60 ed è proprio questo l’obiettivo che la Svizzera si è posta di raggiungere nel 2050: 2000 watt di potenza corrispondono infatti ad una quantità di energia sufficiente per soddisfare tutte le necessità dei cittadini e per permettere una vita più che agiata).

Bisogna rendersi conto che il mondo deve cambiare, perché, come dice papa Francesco nell’enciclica Laudato si’, “l’idea di una crescita infinita o illimitata, che ha tanto entusiasmato gli economisti, i teorici della finanza e della tecnologia suppone la menzogna circa la disponibilità infinita dei beni del pianeta, che conduce a “spremerlo” fino al limite e oltre il limite. Si tratta del falso presupposto che esiste una quantità illimitata di energia e di mezzi utilizzabili, che la loro immediata rigenerazione è possibile e che gli effetti negativi delle manipolazioni della natura possono essere facilmente assorbiti».

Compito della SEN è gettare le basi per il passaggio dal consumismo e dall’usa e getta dell’economia lineare ad una economia circolare caratterizzata dalla sobrietà. L’Italia, un paese che per decenni ha vissuto al di sopra delle proprie risorse economiche, caricando pesanti debiti sulle spalle delle future generazioni, può e deve trovare nella transizione energetica l’occasione per un netto cambiamento di rotta che le permetterebbe anche di assumere un ruolo di guida all’interno della Unione Europea.

4 giugno 2017

Gruppo di scienziati di Bologna energiaperlitalia.it

Vincenzo Balzani (coordinatore), Dipartimento di Chimica “G. Ciamician”, Università; Nicola Armaroli, Istituto ISOF-CNR; Alberto Bellini, Dipartimento di Ingegneria dell’Energia Elettrica e dell’Informazione “Guglielmo Marconi”, Università; Giacomo Bergamini, Dipartimento di Chimica “G. Ciamician”, Università; Enrico Bonatti, ISMAR-CNR; Alessandra Bonoli, Dipartimento di Ingegneria Civile, Chimica, dell’Ambiente e dei Materiali, Università; Carlo Cacciamani, Servizio IdroMeteoClima, ARPAE; Romano Camassi, INGV; Sergio Castellari, Divisione servizi climatici, CMCC e INGV; Daniela Cavalcoli, Dipartimento di Fisica ed Astronomia, Università; Marco Cervino, ISAC-CNR; Maria Cristina Facchini, ISAC-CNR; Sandro Fuzzi, ISAC-CNR; Luigi Guerra, Dipartimento di Scienze dell’Educazione «Giovanni Maria Bertin», Università; Giulio Marchesini Reggiani, Dipartimento di Scienze Mediche e Chirurgiche, Università; Vittorio Marletto, Servizio IdroMeteoClima, ARPAE; Enrico Sangiorgi, Dipartimento di Ingegneria dell’Energia Elettrica e dell’Informazione “Guglielmo Marconi”, Università; Leonardo Setti, Dipartimento di Chimica Industriale, Università; Micol Todesco, INGV; Margherita Venturi, Dipartimento di Chimica “G. Ciamician”, Università; Stefano Zamagni, Scuola di Economia, Management e Statistica, Università; Gabriele Zanini, UTVALAMB-ENEA

 

Reinventare il ruolo della Chimica nella Società

 Vincenzo Balzani, Università di Bologna

Coordinatore del gruppo di scienziati energiaperlitalia

 La Chimica: ieri

Negli ultimi decenni, e in parte ancora oggi, sui mezzi di comunicazione la Chimica ha fatto e fa notizia principalmente in relazione a guerre, disastri ecologici, inquinamento e sofisticazioni. Ne consegue che, anche fra persone di una certa cultura, la Chimica è percepita come una scienza malvagia, di cui diffidare. Ma come accade per tutti gli strumenti che la scienza e la tecnica mettono nelle mani dell’uomo, da un semplice coltello all’energia nucleare, malvagio non è lo strumento in sé, ma chi lo usa senza le dovute cautele o, peggio, per fare del male deliberatamente.

Negli ultimi 100 anni la Chimica ha portato enormi benefici all’umanità. Ha fornito potenti fonti di energia, vaccini e farmaci capaci di prevenire e curare molte malattie, materiali con proprietà eccezionali come i polimeri, le materie plastiche e i semiconduttori, fertilizzanti per lo sviluppo dell’agricoltura e molto altro ancora. Si può dire che non c’è nulla di quello che usiamo che non sia stato fabbricato dai chimici o basato sui materiali che i chimici hanno ideato. La Chimica, però, deve anche riconoscere la sua responsabilità nell’aver creato strumenti di distruzione e di morte come esplosivi e armi chimiche e nell’aver contribuito, spesso senza volerlo, a volte addirittura senza saperlo, all’insorgere di gravi problemi a livello locale e globale. Nell’ultimo secolo, infatti, la grande accelerazione nell’attività dell’uomo ha coinvolto la Chimica in molti modi e con risultati spesso disastrosi, come il danneggiamento dello strato protettivo di ozono, il riscaldamento del pianeta, l’inquinamento atmosferico e lo sfruttamento senza limiti delle risorse naturali. L’effetto dell’attività umana degli ultimi decenni sulle caratteristiche del pianeta è ritenuto epocale, come dimostra il nome Antropocene ormai comunemente adottato per indicare l’epoca presente [1].

I chimici sono stati fra gli scienziati più attivi nel forgiare, nel bene e nel male, questa nuova epoca.

L’astronave Terra

Il pianeta Terra su cui viviamo è una specie di astronave che viaggia nell’infinità dell’Universo. E’ un’astronave del tutto speciale perché non potrà mai “atterrare” in nessun luogo per fare rifornimento, per essere riparata o per sbarazzarsi dei rifiuti che vi si accumulano. L’unico rapporto con l’esterno è la luce che riceve dal Sole, risorsa fondamentale per la vita dei 7,3 miliardi di passeggeri.

La prima cosa di cui essere consapevoli è che il pianeta Terra ha dimensioni “finite” [2]. Pertanto, le risorse di cui disponiamo sono limitate ed è limitato anche lo spazio in cui collocare i rifiuti. Si tratta di una realtà innegabile; eppure, spesso, anche i chimici non ne hanno tenuto conto. Molti economisti, poi, sembrano addirittura non saperlo.

Nel 1980, le risorse utilizzate estratte dalla Terra ammontavano a 40 miliardi di tonnellate; nel 2015 sono salite a circa 70 miliardi di tonnellate, pari a 27 kg per persona al giorno. Alle risorse utilizzate vanno aggiunte quantità da due a tre volte maggiori di risorse estratte, ma difficili da usare, rapporto che aumenta costantemente man mano che i depositi di risorse più ricchi si vanno esaurendo [3]. Ci si può chiedere: rimarrà qualcosa per le future generazioni?

Le dimensioni finite del pianeta hanno conseguenze anche per quanto riguarda la collocazione dei rifiuti che si producono ogni volta che si usano risorse [4]; non possiamo sbarazzarcene collocandoli in un inesistente “non luogo”. I rifiuti finiscono inesorabilmente sotto terra, sulla superficie della terra, sulla superficie o sul fondo dei mari e nell’atmosfera; in ogni caso, con conseguenze poco piacevoli. Le scorie di materie plastiche che si sono accumulate nell’Oceano Pacifico formano un’ “isola” grande come l’Europa. La quantità di anidride carbonica riversata in atmosfera supera i 30 miliardi di tonnellate all’anno e, come sappiamo, causa un aumento dell’effetto serra ed i conseguenti cambiamenti climatici. Il particolato fine generato dai motori a combustione ha causato nel 2012 più di 941.000 morti premature in Europa, 84.000 delle quali in Italia. Ci sono poi le scorie delle centrali nucleari, pericolose per decine di migliaia di anni, che nessuno sa dove collocare. Cosa diranno le prossime generazioni dei danni, in parte irreversibili, che abbiamo creato con i nostri rifiuti all’astronave su cui anche loro dovranno viaggiare?

Alla Conferenza COP21 tenutasi nel dicembre 2015 a Parigi [5], 185 nazioni hanno concordemente riconosciuto che il cambiamento climatico, causato dall’uso dei combustibili fossili, è il problema più preoccupante per l’umanità e nell’Enciclica Laudato si’ [6] papa Francesco ha ammonito: “Il ritmo di consumo, di spreco e di alterazione dell’ambiente ha superato le capacità del pianeta, in maniera tale che lo stile di vita attuale, essendo insostenibile, può sfociare solamente in catastrofi”.

La nostra è la prima generazione che si rende conto di questa situazione di crisi e quindi è anche la prima (qualcuno dice che potrebbe essere l’ultima) che può e deve cercare rimedi [4].

Economia lineare ed economia circolare

Dovrebbe essere ormai chiaro a tutti che non è possibile continuare con l’attuale modello di sviluppo basato sull’economia lineare (Figura 1) che parte dall’ingannevole presupposto [7] che le risorse siano infinite e che non ci siano problemi per la collocazione dei rifiuti.

antropocene21Figura 1. Schema del sistema economico lineare oggi adottato, basato sul falso presupposto che le risorse siano infinite e che non ci siano problemi per la collocazione dei rifiuti.

Non è possibile continuare col consumismo e con “l’usa e getta”. Questo tipo di economia ci sta portando sull’orlo del baratro ecologico [8] ed è la causa delle crescenti, insostenibili disuguaglianze [9]. Il papa, nell’enciclica Laudato si’ [6], lancia un appello accorato: “Di fronte al deterioramento globale dell’ambiente, voglio rivolgermi a ogni persona che abita questo pianeta. Ciò che sta accadendo ci pone di fronte all’urgenza di procedere in una coraggiosa rivoluzione culturale”.

Uno dei punti cardine della rivoluzione culturale, di cui c’è tanto bisogno, è il passaggio dall’economia lineare all’economia circolare. In questo modello di sviluppo alternativo (Figura 2), l’energia usata proviene da fonti rinnovabili e le risorse della Terra vengono usate in quantità il più possibile limitate (risparmio) e in modo intelligente (efficienza) per fabbricare oggetti programmati non solo per essere usati, ma anche per essere riparati, raccolti e riciclati per fornire nuove risorse.

antropocene22Figura 2. Schema di un sistema economico circolare basato sul concetto che le risorse naturali sono limitate ed è limitato anche lo spazio in cui mettere i rifiuti. Tutta l’energia usata è ricavata da fonti rinnovabili.

La differenza fondamentale fra economia lineare e economia circolare riguarda l’energia, che è la risorsa chiave di ogni sistema economico. L’economia lineare è basata sui combustibili fossili, una fonte in via di esaurimento, mal distribuita sul pianeta e causa di danni gravissimi all’ambiente e alla salute dell’uomo. L’economia circolare, invece, utilizza l’energia solare e le altre fonti di energia (eolica, idrica) ad essa collegate: abbondanti, inesauribili e ben distribuite. Gli ammonimenti degli scienziati [10], le direttive dell’Unione Europea, le decisioni prese alla Conferenza COP21 di Parigi sui cambiamenti climatici [5] e la bellissima enciclica Laudato si’ di papa Francesco [6] sostengono la necessità di accelerare la transizione dai combustibili fossili alle energie rinnovabili.

 

La Chimica: scienza centrale

La Chimica è una scienza centrale (Figura 3) che, col suo linguaggio, quello degli atomi e delle molecole, invade e pervade numerosi altri campi del sapere e fa da tramite per molte altre scienze. Ha quindi davanti a sé immensi territori da esplorare. Ha dato nuove prospettive alla biologia, che nella sua versione più avanzata, infatti, prende il nome di biologia molecolare e che a sua volta ha profondamente rivoluzionato il campo della medicina.

antropocene23Figura 3. La Chimica: una scienza centrale.

Solo la Chimica potrà dare risposte ad alcune domande fondamentali: come si è originata la vita? come fa il cervello a pensare? c’è vita su altri pianeti?

La Chimica è il fondamento di discipline di primaria importanza come la scienza dei materiali e l’ecologia. Solo con il contributo della Chimica si potranno trovare soluzioni ai quattro grandi problemi che l’umanità deve risolvere per continuare a vivere bene su questo pianeta, senza comprometterne l’uso alle future generazioni: alimentazione (cibo e acqua), salute e ambiente, energia e informazione.

La Chimica è la scienza che ha maggior impatto sulla società. Quindi, può e deve giocare un ruolo guida in questo periodo storico caratterizzato dall’inevitabile transizione dall’economia lineare all’economia circolare e dai combustibili fossili alle energie rinnovabili.

Innovazione

L’innovazione è e rimarrà sempre il motore della crescita e dello sviluppo. Ma oggi sappiamo che crescita e sviluppo devono essere governati non più dal consumismo, ma dalla sostenibilità ecologica e sociale [11]. Un’innovazione volta soltanto ad aumentare i consumi e ad accrescere le disuguaglianze, come è accaduto negli scorsi decenni, è la ricetta per accelerare la corsa verso la catastrofe di cui parla anche papa Francesco.

Le prime cose da innovare, quindi, sono istruzione e cultura. Bisogna far sapere a tutti i cittadini, in particolare ai giovani, quale è la situazione reale del mondo in cui viviamo riguardo risorse, rifiuti e disuguaglianze. L’istruzione è in gran parte di competenza dello Stato, ma anche a livello locale si può fare molto. Lo possono fare, con opportuni corsi di aggiornamento, i comuni, le regioni, le confederazioni degli industriali e degli artigiani. Lo possono fare le grandi e anche le piccole imprese con appositi stages per gli studenti. Possono contribuire con iniziative culturali le Fondazioni bancarie, le parrocchie e le associazioni di ogni tipo.

Un esempio di innovazione sbagliata è la conversione delle raffinerie di petrolio in bioraffinerie, anziché la loro definitiva chiusura con ricollocazione del personale in altri settori. Infatti: 1) le bioraffinerie sono alimentate con olio di palma proveniente in gran parte dall’Indonesia e dalla Malesia, dove per far posto alle piantagioni di palma vengono compiute estese deforestazioni con gravi danni per il territorio e per il clima; 2) i biocarburanti prodotti dall’olio di palma hanno un EROI (Energy Returned on Energy Invested) mai dichiarato, ma certamente minore di 1, cioè forniscono una quantità di energia minore di quella spesa per produrli; 3) fra pochi anni ci si accorgerà che anche le bioraffinerie sono ecologicamente ed economicamente insostenibili e si riproporrà il problema della ricollocazione del personale. Quindi, le bioraffinerie non aiutano a risolvere la crisi energetico-climatica e neppure quella occupazionale.

Un altro esempio di innovazione sbagliata è l’accordo fra Governo, Regione Emilia-Romagna e Audi (l’azienda tedesca che possiede la Lamborghini) per la produzione del nuovo SUV Lamborghini a Sant’Agata Bolognese; un accordo celebrato da alcuni politici ed industriali come straordinario esempio di innovazione [12]. Ma tutti sanno che c’è poco o nulla da innovare nei motori a scoppio, usati da più di un secolo. Se si vuol fare innovazione nel campo delle automobili, oggi la si può fare solo sulle auto elettriche: motori elettrici, batterie (settore che riguarda direttamente la Chimica), dispositivi di ricarica veloce, ecc. Oppure si può fare innovazione per produrre combustibili sintetici mediante elettrolisi dell’acqua (utilizzando elettricità da fonti rinnovabili) e successive reazioni fra l’idrogeno così ottenuto e CO2 [13].

Per capire quanto poco innovativo sia il SUV Lamborghini, che entrerà nel mercato presumibilmente nel 2018, basta pensare che nel 2025 Olanda, Norvegia e anche India prevedono di vietare la vendita ad auto con alimentazione a benzina o gasolio [14‎]. Con la sua mostruosa potenza di 600 CV, il SUV Lamborghini è un emblema del consumismo e della “civiltà” dell’usa e getta, dalla quale le vere innovazioni dovrebbero farci uscire. Col suo costo di 250.000 euro, è anche l’icona delle disuguaglianze, causa prima dell’insostenibilità sociale.

Alcuni campi di sviluppo dell’industria Chimica

 

Nuovi materiali

La caratteristica fondamentale della nostra epoca è il continuo aumento della complessità. Basti pensare che mentre fino al 1990 tutto ciò che c’era in una abitazione era costituito da meno di 20 elementi, oggi in uno smartphone ci sono più di quaranta elementi diversi. Da qualche tempo destano molto interesse elementi relativamente scarsi e finora trascurati, per i quali si prevede un crescente uso nei dispositivi ad alta tecnologia. Il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti ha identificato sei elementi critici per le industrie americane: disprosio, europio, erbio, neodimio, ittrio e indio. Nell’Unione Europea, che è povera di risorse minerarie e ha industrie maggiormente diversificate, gli elementi critici sono più di venti. Per contrastare la scarsità di certi elementi si possono adottare varie strategie: 1) fare con meno; 2) riciclare; 3) individuare elementi più abbondanti che possano sostituire nei processi industriali quelli che scarseggiano; 4) reinventare i processi industriali sulla base dei materiali più facilmente disponibili.

E’ chiaro che in ciascuna di queste strategie c’è ampio spazio per la ricerca e l’industria chimica.

 

Energia

La transizione energetica, già avviata, dai combustibili fossili alle energie rinnovabili ha molto bisogno della Chimica. L’energia solare è abbondante, ma deve essere convertita nelle energie di uso finale: calore, elettricità e combustibili. Ad esempio, la quantità di energia elettrica ricavabile dai 170 Wm-2 di potenza solare media dipende dalla nostra capacità di costruire pannelli, accumulatori e altri dispositivi con le risorse della Terra. Spesso è necessario usare elementi chimici poco abbondanti, come litio, selenio e neodimio, per cui i “reagenti limitanti” nell’utilizzo delle energie rinnovabili spesso non sono i fotoni del Sole, ma gli atomi della Terra, con tutti i problemi prospettati nella sezione precedente. Accade così che mentre la transizione dall’economia lineare all’economia circolare deve fare fulcro sulle energie rinnovabili, la disponibilità di queste ultime è a sua volta legata all’uso delle materie prime secondo i principi dell’economia circolare: risparmio, efficienza e riciclo (Figura 2).

Chimica verde

L’industria chimica in passato aveva come unico traguardo un’alta resa di produzione, senza troppe preoccupazioni per la compatibilità ambientale dei prodotti, sottoprodotti, rifiuti, solventi e catalizzatori, nonché per i consumi idrici ed energetici; a volte, non si è valutata con cura neppure la potenziale pericolosità degli impianti. Nell’ultimo decennio sono stati fatti notevoli progressi, ma molto c’è ancora da fare per giungere ad un Chimica sostenibile, cioè che fornisca quello di cui abbiamo bisogno senza far danni al pianeta e ai suoi abitanti.

Chimica per il Terzo Mondo

Miliardi di persone vivono in paesi tecnologicamente sottosviluppati dove i sofisticati e costosi processi chimici dell’industria non si possono utilizzare. In questi paesi la Chimica deve inventare soluzioni tecnicamente accessibili ed economicamente sostenibili per risolvere problemi di base legati all’acqua, al cibo e all’energia.

 

Monitoraggio, raccolta di informazioni

Un campo particolarmente importante della Chimica è quello dei sensori per monitorare l’ambiente, i cibi, i materiali, le merci, la salute dell’uomo e la sicurezza pubblica. Per esempio, nella difesa contro il terrorismo la Chimica può dare un contributo fondamentale nel prevenire l’attacco, nel controllarlo e nel fornire prove sull’accaduto. In un mondo che diventa via via più complesso e globalizzato ci sarà sempre più bisogno di raccogliere ed elaborare informazioni anche per svelare truffe come, ad esempio, quella messa in atto dalle case automobilistiche, in particolare dalla Volkswagen, per quanto riguarda il livello di sostanze inquinanti prodotte.

Conclusioni

Negli ultimi decenni il mondo è profondamente cambiato. Siamo in una nuova era, l’Antropocene [1], che anche la Chimica ha contribuito a forgiare. Appare evidente che i progressi della scienza e della tecnologia e l’uso dei combustibili fossili [15] hanno rafforzato le mani dell’uomo, ma hanno aumentato la fragilità del pianeta. Scienziati e filosofi sono preoccupati per il futuro dell’umanità. Secondo Zygmunt Bauman, la scienza e la tecnica hanno fatto vincere all’uomo molte battaglie contro la Natura, ma ora rischiano di farci perdere la guerra causando l’irreversibile degrado del pianeta. Hans Jonas ha scritto che è lo smisurato potere che ci siamo dati, su noi stessi e sull’ambiente ad imporci di sapere che cosa stiamo facendo e di scegliere in quale direzione vogliamo inoltrarci. Umberto Galimberti è più pessimista: “L’uomo è impotente contro la scienza, perché la scienza è più forte dell’uomo. La domanda non è più cosa possiamo fare noi con la scienza e la tecnica, ma che cosa la scienza e la tecnica possono fare di noi”.

In questo quadro, è evidente che molte cose devono cambiare nella politica, nell’economia e nella scienza. La Chimica, la scienza che più interagisce con l’uomo e con l’ambiente, deve reinventare il suo ruolo in questo nuovo mondo. Ha il dovere di trovare soluzioni per i problemi che essa stessa ha contribuito a creare in passato e deve svolgere un compito di importanza fondamentale: mettere a disposizione dell’umanità energia, materiali e prodotti di sintesi senza compromettere l’integrità dell’ambiente e la salute dell’uomo. Il ruolo che la Chimica deve giocare, oggi e domani, è quindi addirittura più importante di quello che ha svolto in passato. Infatti, anziché sfruttare opportunità per un generico sviluppo industriale, deve contribuire a risolvere problemi urgenti, quali il cambiamento climatico, l’inquinamento, la conversione delle energie rinnovabili in energie di uso finale, la disponibilità di cibo e acqua, il recupero dei materiali, la preparazione di farmaci per le popolazioni del terzo mondo e la riduzione delle disuguaglianze. E non c’è dubbio che dall’impegno volto a risolvere questi problemi pratici nasceranno nuove idee e scoperte fondamentali.

C’è molto bisogno di una nuova Chimica e quindi di giovani che vi si dedichino, consapevoli della grande missione che li aspetta.

[1] V. Balzani, Sapere, agosto 10-15, 2015,

[2] N. Armaroli, V. Balzani: Energia per l’astronave Terra, Zanichelli, 2011.

[3] U. Bardi: Extracted: How the Quest for Mineral Wealth Is Plundering the Planet, Chelsea Green, White River Junction, Vermont (USA), 2014.

[4] V. Balzani, M. Venturi: Energia, risorse, ambiente, Zanichelli, 2014.

[5] http://www.accordodiparigi.it/

[6] Francesco: Laudato si’, Lettera enciclica sulla cura della casa comune, Paoline Editoriale Libri, 2015.

[7] http://www.scienzainrete.it/contenuto/articolo/La-fuga-dalla-realta-e-il-mito-della-crescita-infinita

[8] L.R Brown: World on the Edge: How to Prevent Environmental and Economic Collapse, Earth Policy Institute, Washington (DC), 2011.

[9] T. Piketty: Disuguaglianze, Università Bocconi Editore, 2014

[10] http://ar5-syr.ipcc.ch/

[11] V. Balzani, La Chimica e l’Industria, ottobre 2016 (in stampa)

[12] http://www.regione.emilia-romagna.it/notizie/2015/maggio/nuovo-suv-lamborghini-firmato-a-palazzo-chigi-protocollo-dintesa-tra-ministero-sviluppo-economico-e-regione

[13] N. Armaroli, V. Balzani, Chem. Eur. J., 22, 32–57, 2016

[14] www.huffingtonpost.it/…/auto-elettriche-olanda_n_9640970.html

[15] Nel 2015, su scala mondiale abbiamo consumato ogni secondo 250 tonnellate di carbone, 1000 barili di petrolio e 105.000 metri cubi di gas.

 

Kitegen®: nuova chimica dall’eolico troposferico.

Il combinato disposto della crisi climatica dovuta all’eccesso di gas serra (principalmente anidride carbonica da combustione) e del picco del petrolio, ossia del prezzo crescente e dell’EROEI decrescente dei fossili sta spostando il panorama mondiale dell’energia. Cosa succederà quando il costo dell’energia elettrica da rinnovabili scenderà sotto quello ottenibile dai fossili? Come cambierà la produzione industriale in un mondo in cui sarà più facile avere direttamente energia elettrica? La chimica non puo’ fare a meno di porsi il problema e di pensare ai futuri scenari di questo sconvolgimento che metterà al centro i processi elettrochimici rispetto ai tradizionali processi da fossile della petrolchimica attuale. Questo post ci offre uno spunto di riflessione.(cdv)

a cura di Massimo Ippolito, CEO Kitegen Research srl

Il gruppo KiteGen® è stato partecipato nell’Aprile 2013 da SABIC Ventures – il Venture Capital di Saudi Arabian Basic Industries Corporation (SABIC) – ed è attualmente coinvolto, come fornitore di tecnologia per la generazione elettrica, nel grande progetto di impianto Carbon (CO2) Capture & Utilization (CCU) in costruzione a Jubail Industrial City, una grande area industriale sulla costa del Golfo Persico.

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Jubail City

La tecnologia KiteGen® è la più recente evoluzione nel settore dello sfruttamento dell’energia eolica.  E’un cambio di paradigma che può rappresentare una soluzione pratica ed effettiva al problema energetico e, di conseguenza, alla crisi economica.
La tecnologia KiteGen® è basata su un decennio di ricerca e sviluppo e, ad oggi, ha raggiunto lo stadio di soluzione realizzabile su scala industriale.  La maggiore innovazione risiede nel fatto che KiteGen® può sfruttare una fonte energetica disponibile in quantità immense rispetto agli attuali utilizzi, diffusa su tutto il Pianeta e “nuova”, nel senso che esiste da sempre ma solamente in tempi recenti le nuove tecnologie dei materiali, del supercalcolo e della sensoristica avanzata rendono possibile lo sfruttamento dell’energia del vento di alta quota.  Grandi ali pilotate, mediante robusti cavi di materiale polimerico innovativo, da un sistema di controllo altamente avanzato, basato su sensori avionici, volano ad altezze superiori al km raccogliendo l’energia di venti  molto più forti e costanti di quelli presenti in prossimità del suolo.

L’impianto Saudita CCU di Jubail City è progettato per comprimere e purificare 1500 tonnellate al giorno di anidride carbonica (CO2) proveniente dagli adiacenti stabilimenti petrolchimici.  Tale gas, anziché essere immesso in atmosfera, come usualmente avviene nelle lavorazioni petrolchimiche, sarà utilizzato come una delle materie prime necessarie nella produzione di urea, ammoniaca e metanolo.  I primi due sono componenti indispensabili per la produzione di fertilizzanti, il terzo è utilizzabile come carburante o come base per numerosi prodotti petrolchimici.
I processi CCU non sono una novità, l’innovazione consiste nell’utilizzare energia elettrica rinnovabile a bassissimo costo prodotta da KiteGen® per rendere economicamente convenienente riutilizzare la CO2 emessa dalle attività industriali come fonte di carbonio per produrre urea e metanolo invece che disperdere la CO2 in atmosfera ed alimentare i processi con idrocarburi di nuova estrazione come avviene attualmente, a causa del costo troppo elevato dell’energia rinnovabile o delle emissioni di  CO2 dell’energia termoelettrica, che vanificherebbero ogni processo di cattura.
Complessivamente il progetto consentirebbe di evitare emissioni pari a 500.000 tonnellate di CO2 annue, equivalenti a quanto emesso annualmente da 2,6 milioni di veicoli, e rappresenta il più avanzato, riproducibile e promettente metodo per invertire l’inesorabile e pericoloso processo di cambiamento climatico dovuto alle emissioni di gas serra, in particolare CO2.
KiteGen® sarà responsabile per l’ingegneria e la tecnologia, per il progetto di dettaglio, la realizzazione e la manutenzione. Le tempistiche del progetto prevedono la produzione in serie di generatori KiteGen® per il 2015 e l’impianto pilota nel 2016.
L’impianto di Jubail City sarà il primo progetto CCU di grandi dimensioni realizzato in Arabia Saudita, allo scopo di realizzare la strategia di sostenibilità ambientale intrapresa da SABIC, seconda compagnia saudita dopo Aramco ed uno dei più grandi gruppi industriali del mondo nel settore chimico.
Il progetto KiteGen® sarà, infatti, una delle colonne portanti del programma saudita da 66 miliardi di $ destinato a fornire energia rinnovabile per la desalinizzazione di acqua marina destinata a dissetare l’arida penisola arabica.  L’approccio saudita è infatti molto pragmatico, utilizzeranno gli ingenti proventi petroliferi per valutare ed acquisire le più promettenti tecnologie per la produzione di energia rinnovabile.  KiteGen® è ai primi posti grazie alle imbattibili prestazioni energetiche ed economiche (almeno 10 volte più economico delle altre fonti rinnovabili) del concetto, che è coperto da un patrimonio brevettuale esclusivo e riconosciuto ufficialmente come il primo a livello mondiale.

CIMG0063Massimo Ippolito (al centro, in maniche di camicia) durante una visita allo stem di Sommariva Perno (At)

Breve intervista a Massimo Ippolito (c. della volpe)

Fin qui la comunicazione ufficiale che gentilmente l’ing. Ippolito ci ha concesso di pubblicare; ma la curiosità del chimico mi ha obbligato a qualche domanda di contorno.

D: Ing. Ippolito può dirci qualcosa di più delle attività chimiche in Arabia e di come la nuova tecnologia italiana KItegen® può influenzarle?

R.: Le consociate di Sabic coinvolte nel processo sono alcune grandi aziende petrolchimiche che si trovano nel distretto industriale di Jubail City, sulla costa del golfo persico vicino al Bahrein.
(nota dell’intervistatore: chi è interessato potrebbe trovare qualche dettaglio in più su http://nzic.org.nz/ChemProcesses/production/1A.pdf). In buona sostanza il  processo Sabic per l’urea si potrebbe riassumere così:
dai vicini campi petroliferi proviene il gas naturale associato alla produzione petrolifera (essenzialmente metano) ed utilizzato come materia prima (come sorgente di idrogeno, mentre l’azoto viene preso in atmosfera) per la produzione di ammoniaca mediante steam reforming e water shift. Durante il processo si ottiene anche CO2 che viene utilizzata, insieme all’ammoniaca, per la sintesi dell’urea da cui poi si ottengono alcuni fertilizzanti.
Nel nuovo processo la sintesi dell’urea dovrebbe avvenire da ammoniaca (prodotta con idrogeno ottenuto mediante elettrolisi dell’acqua  e azoto atmosferico) e fatta reagire con la CO2 quasi pura  proveniente dall’impianto etilene glicole.

D: E quale sarebbe allora il ruolo della nuova sorgente di energia? Cambierebbe non solo la fonte ma anche il processo?
R: Il ruolo di Kitegen è produrre H2 da elettrolisi a costo inferiore rispetto al processo che utilizza gas naturale. Idem per il metanolo per la cui sintesi invece del gas naturale si può utilizzare idrogeno e CO2,i cui rapporti vengono poi ottimizzati tramite le classiche reazioni di water shift.
I sauditi (col supporto di LINDE come partner tecnologico per la Carbon Capture) non sono gli unici, la CCU sta diventando una specie di moda in MO; per esempio i qatarioti con il supporto di Mitsubishi per la carbon capture faranno qualcosa di simile qui: http://www.qscience.com/doi/pdf/10.5339/stsp.2012.ccs.22@cop18.2012.2012.issue-1

D: Quali obbiettivi economici vi proponete?

R: L’obbiettivo è scendere sotto i 15 $/MWh per il costo dell’energia elettrica; a questo punto moltissimi processi di sintesi che attualmente coinvolgono idrocarburi potrebbero diventare elettrici, nel senso di sfruttare le nuove opportunità offerte dal bassissimo costo di processi di tipo elettrochimico, oltretutto più puliti e probabilmente anche più efficienti. Il gas naturale (si veda ad es. http://www.eex.com/en/ costa in Europa tra i 25 e i 30 euro/MWh ma, a bocca di pozzo costa ancora di meno.  Scendendo sotto i 25$/MWh l’energia di KiteGen inizia ad essere competitiva con il gas a bocca di pozzo e, se c’è in gioco una qualche iniziativa di emission trading, risulterebbe già pienamente competitiva.
Per quanto riguarda la continuità della produzione non la vedrei come un problema bloccante, la produzione elettrica per l’elettrolisi può essere anche variabile se si dispone di un opportuno stoccaggio dell’ammoniaca, tale da assicurare un input costante alla filiera dei fertilizzanti.
Foto e dettagli sul funzionamento sono disponibili sul nostro sito http://kitegen.com

Come funziona KItegen®.(cdv)

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Kitegen è un gigantesco aquilone dell’area di quasi 100 mq che viene tenuto in posizione da una coppia di cavi di polimero UHMWPE del diametro inferiore al cm; tale aquilone si muove ad altezze dell’ordine di 1000-1500m e descrive un percorso definito a yo-yo; quando si allontana i cavi fanno girare un alternatore producendo energia elettrica e quando la lunghezza raggiunge il massimo desiderato uno dei cavi viene allentato e l’aquilone viene trascinato “in bandiera”, quindi con bassa spesa energetica di nuovo a bassa quota, poi il ciclo ricomincia. Grazie alla costanza dei venti in alta quota il sistema è molto più costante dei normali generatori eolici e grazie anche alla maggiore velocità media del vento in quota il procedimento ha un elevatissimo EROEI (la potenza ottenuta dipende dal cubo della velocità del vento). Tutto il meccanismo è gestito da un computer, da un software esperto e da un braccio meccanico appositamente progettato fatto di alluminio o fibra di carbonio.

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Lo stem di Kitegen di Sommariva Perno (Asti)

Sono in corso nel mondo altri tentativi di trarre energia dal giacimento troposferico (per esempio si veda Makani Power).

NdA: si ringrazia per la collaborazione l’ing. Eugenio Saraceno.

Maggiori approfondimenti su Kitegen su:

http://kitegen.com/

http://kitegen.com/tecnologia-2/stem/

http://kitegen.com/prodotti/material/