[24/03/2006] Energia

Basosi: «Il futuro è dell´idrogeno, prodotto da fonti rinnovabili»

AREZZO. L´energia è oggi al centro di un convegno che si sta svolgendo ad Arezzo per presentare il Progetto idrogeno, curato da Emiliano Cecchini e Paolo Furini in collaborazione con Riccardo Basosi, professore di Chimica fisica e di termodinamica applicata all’uso razionale ed efficiente dell’energia presso l’Università di Siena (ha inoltre diretto l’équipe delle Università toscane e dell’Enea che ha elaborato il piano energetico regionale approvato nel 2000), al quale chiediamo quale sarà il ruolo dell’idrogeno in un prossimo futuro.

«I vincoli di natura ambientale imposti dall’applicazione del protocollo di Kyoto possono trasformarsi in una grande opportunità di sviluppo tecnologico ed economico se le politiche energetiche cammineranno sulle due gambe rappresentate dall’uso razionale ed efficiente dell’energia e sullo sviluppo delle fonti rinnovabili. In questo quadro l’idrogeno può essere il vettore energetico del futuro, pulito ed efficiente soprattutto se prodotto dalle rinnovabili.
Va detto che l’energia pulita non esiste, perché l’unica energia pulita è quella che non si usa (o che non c’è bisogno di usare, quindi risparmiata). Il risparmio più significativo è quello di secondo ordine. Più che di risparmio energetico quindi si dovrebbe parlare di risparmio entropico. In sostanza l’energia va utilizzata al livello di qualità che possiede».

Ci faccia capire meglio.
«Ad una analisi attenta si vede che nel Paese buona parte della domanda elettrica negli usi finali, sia nell’industria che nei settori civile e terziario, è finalizzata a scopi termici. La gerarchia qualitativa delle differenti forme energetiche impone dei vincoli di cui la pianificazione energetica dovrebbe tenere conto in fase di programmazione/installazione di nuovi impianti e nella fase di riordino del sistema. In un ottica integrata, ci si dovrebbe basare sui concetti di "localizzazione" e di "uso razionale" dell’energia. La localizzazione consiste nella mappatura o georefenziazione delle diverse tipologie di domanda energetica presenti sul territorio: si tratta in pratica di localizzare i siti dove viene richiesta principalmente energia termica a bassa temperatura piuttosto che i siti dove invece è preminente la domanda elettrica. La necessità di localizzare la domanda termica è dettata dalla termodinamica. Il trasferimento di calore a distanza è ovviamente soggetto a fenomeni di dispersione e di raffreddamento; questo impone che l’installazione di centrali (cogenerative o meglio trigenerative) con funzioni preminentemente termiche (e di raffreddamento), debba essere posizionata a più breve distanza possibile dall’utenza finale».

Quindi è solo una questione di ottimizzare le scelte di insediamento degli impianti?
«Non solo. Le stesse ragioni termodinamiche impongono vincoli sulla dimensione, o la taglia, degli impianti: la possibilità di tenere conto della diversificazione della domanda e contemporaneamente ridurre i consumi di risorse migliorando l’efficienza energetica della produzione e la razionalità negli usi finali è data tecnologicamente dalla cogenerazione con una dimensione medio-piccola degli impianti (microcogenerazione diffusa) che sembra essere la più idonea per la giusta modulazione dell’offerta alla reale domanda di energia, evitando il rischio di sprechi dovuti al sovradimensionamento. Una approfondita e puntuale georeferenziazione della domanda energetica passa inevitabilmente attraverso la costruzione di “catasti energetici” costruiti su diverse scale territoriali dove la mappatura della domanda termica a diversi livelli di temperatura permetterà la sinergia tra settori economici anche diversi e risparmio delle risorse e dello spazio con gli strumenti indispensabili per una nuova Governance orientata alla decarbonizzazione dell’economia».

Professore che ci dice delle energie rinnovabili?
«Rappresentano l’altro elemento irrinunciabile di un processo virtuoso per lo sviluppo di politiche energetiche più sensibili ai vincoli ambientali e territoriali. Non è questa l’occasione per elencarne i pregi evidenti e le grandi potenzialità connesse alla loro dimensione e distribuzione. Mi interessa qui ragionare su quelli che sembrano essere gli elementi di criticità che ad oggi hanno ostacolato la penetrazione delle fonti rinnovabili più promettenti come il solare fotovoltaico e l’eolico.
Come è noto nel caso del secondo è ormai raggiunta la competitività economico/finanziaria con le altre modalità più invasive di produzione elettrica. Entrambe le fonti però condividono la criticità dovuta all’intermittenza (discontinuità della fornitura) e alla scarsa densità di potenza per unità di superficie/volume. Questi “difetti” intrinseci potranno essere superati nel futuro se queste fonti verranno usate per la produzione di idrogeno che potrebbe diventare quindi il vettore energetico della transizione. L’idrogeno infatti se prodotto dal “reforming” del metano o di altri idrocarburi di origine fossile consente indiscutibilmente di diminuire l’impatto ambientale, ma non risolve il problema strutturale della scarsità delle fonti fossili oltre a quello di una perdita exergetica notevole. Se prodotto invece dalle rinnovabili unirebbe il vantaggio ambientale a quello di non condividere con le fonti di partenza il problema della limitata stoccabilità e della bassa densità di potenza. Le stime recenti sullo sviluppo del fotovoltaico e dell’eolico sono molto incoraggianti per questa prospettiva con incrementi nella produzione di moduli Fv del 36% in Giappone nel 2003 e con incrementi del 24% sull’anno precedente per l’eolico in Europa negli ultimi due anni grazie soprattutto alla Germania».

E le biomasse?
«Come le forme ad esse correlate, biogas e/o biodiesel, anche le biomasse potranno avere un ruolo significativo dato che non presentano il problema della discontinuità e che vengono valorizzate dall’entrata in vigore del protocollo di Kyoto. Insieme ad iniziative legislative orientate a favorire lo sviluppo diffuso delle rinnovabili la prospettiva del loro uso per produrre idrogeno è forse il dato tecnologico più promettente per un futuro più pulito che releghi il petrolio ad un ruolo residuale, come il petrolio ha fatto nel secolo scorso per il carbone. In ultima analisi considerato che il nucleare è messo fuori gioco dalla irrisolta questione delle scorie, prima ancora che dai rischi di incidente catastrofico, il futuro non dovrà avere le forme di un ritorno al passato con l’opzione carbone (e i costi ambientali ed economici che le norme di Kyoto non potranno non penalizzare), ma di un atto di ottimismo verso vettori e tecnologie pulite come l’idrogeno prodotto da rinnovabili».

Il Progetto Idrogeno per Arezzo si pone in questo quadro?
«E’ un esempio praticabile e concreto che potrà fungere da banco di prova effettivo per tutte queste tematiche. Partendo dalla realizzazione della tubazione sotterranea per la distribuzione dell’idrogeno che, in quanto non esiste un normativa specifica di riferimento, farà di fatto giurisprudenza, fino alle modalità di utilizzo o cessione dell’energia prodotta nonché la sua certificazione ancora una volta sperimentale nel caso della cogenerazione a idrogeno. Ma, relativamente alle proposte avanzate, di notevole interesse sono anche gli scenari di fermentazione dei rifiuti con produzione di biogas e sua scissione/purificazione in anidride carbonica e idrogeno, rinnovabili e commerciabili. Analogamente la tecnologia di gassificazione del rifiuto per produrre energia e idrogeno, con la possibilità di gassificare i residui stessi delle matrici più inquinanti (fanghi di depurazione) della precedente fermentazione.
Presso il laboratorio previsto dal Progetto si potrà studiare nel dettaglio per la prima volta l’integrazione di celle a combustibile, solare termico, fotovoltaico e bioedilizia nella trigenerazione di energia elettrica, calore e aria condizionata».
L’implementazione di queste tecnologie può instaurare il percorso virtuoso per portare il territorio verso l’innovazione tecnologica e la sostenibilità ambientale di cui decisamente il nostro Paese ed il pianeta hanno bisogno».

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