radiazione-solare.jpg

L’avveniristica gestione della radiazione solare

Si tratta di tecnologie che non sappiamo ancora se in futuro saranno mai utilizzate. L’elevata incertezza sulla loro efficacia e sugli impatti collaterali negativi alimentano la diffidenza di buona parte della comunità scientifica.

di Giuseppe Sammarco
27 maggio 2021
7 min di lettura
di Giuseppe Sammarco
27 maggio 2021
7 min di lettura

Per riportare il bilancio energetico della terra in equilibrio e contrastare il riscaldamento globale in atto è teoricamente possibile non solo intervenire sulla causa principale (azzerando le emissioni dell’uomo) ma anche sugli altri fattori che determinano questo bilancio. Questa tipologia di interventi è detta “ingegneria del clima” ed è suddivisa in due grandi categorie: la rimozione dell’anidride carbonica presente in atmosfera (la CDR), e l’avveniristica e alquanto controversa gestione della radiazione solare (Solar Radiation management, SRM) che affronteremo in questo articolo. Queste tecniche hanno caratteristiche molto diverse rispetto alla CDR sia per maturità (sono ancora nella fase di studio e per ora sono in discussione solo ipotesi di interventi) sia per costi e profili di rischio. Gli impatti non voluti associati agli interventi di SRM, infatti, sono poco noti o ignoti del tutto e proprio a causa di queste incertezze il loro possibile utilizzo in futuro è tuttora oggetto di ampio dibattito. Per capire il perché di tanti dubbi è sufficiente descriverle. In parole semplici, si tratta di azioni che hanno lo scopo di contrastare il riscaldamento globale con interventi che consentono di aumentare la quantità di radiazione solare riflessa dalla superficie e dall’atmosfera, impedendo il suo assorbimento e trasformazione in calore da parte del sistema terrestre.

Le possibilità del Solar Radiation Management

Gli interventi di SRM si possono raggruppare in sei categorie dai nomi affascinanti che evocano le visioni fantascientifiche dei romanzi di Jules Verne. La prima è conosciuta con il nome di “rilascio di aerosol nella stratosfera” (stratospheric aerosol injection) e trae ispirazione da quanto succede in occasione delle eruzioni vulcaniche: nuvole di cenere fuoriescono dal vulcano e si innalzano nell’atmosfera (il famoso pennacchio) rilasciando grandi quantità di anidride solforosa che, combinandosi con il vapore acqueo, formano aerosol di acido solforico in grado di riflettere la luce solare. Al fine di ottenere un effetto simile, alcuni scienziati del clima hanno proposto di utilizzare aerei o palloni ad alta quota per introdurre in modo artificiale speciali aerosol nell'atmosfera. È molto difficile, però, valutare oggi quali sarebbero gli impatti complessivi del loro utilizzo (quali aerosol saranno utilizzati? Forse l’anidride solforosa con il rischio di generare piogge acide?) e di conseguenza rimane elevato il livello di incertezza dell’effetto finale. La seconda tecnica è chiamata “sbiancamento delle nuvole marine” (marine cloud brightening). Questa tecnologia comporterebbe l’uso di appositi impianti installati su navi per spruzzare acqua salata (spray salino) verso le nuvole sopra il mare. Lo spray salino faciliterebbe la condensazione in goccioline di acqua del vapore contenuto nelle nubi, provocando l’ingrandimento delle nuvole e rendendole più luminose, a beneficio di una maggiore capacità di riflessione della luce solare. Anche in questo caso sono molti i dubbi che tale tecnica possa influenzare altri meccanismi del sistema climatico generando impatti negativi. Un’altra proposta di cui si parla è l’“aumento della riflettanza (albedo) di edifici e coltivazioni” (high albedo crops and buildings).

In parole semplici si tratta di rendere i tetti e le facciate degli edifici più “luminosi”, dipingendoli di bianco, ad esempio, come si faceva in passato in molti dei villaggi costieri più assolati (nulla di nuovo sotto il sole, verrebbe da dire...). La stessa strategia potrebbe essere applicata alle colture, introducendo modificazioni genetiche per donare alle foglie delle piante una lucentezza particolare in grado di riflettere i raggi del sole. Per ottenere lo stesso risultato sulle ampie superfici oceaniche qualcuno ha pensato a un intervento noto con il nome “specchi oceanici" (ocean mirror): navi dotate di appositi impianti dovrebbero solcare i mari formando milioni di minuscole micro bolle sulla superficie dell’oceano e rendendole stabili per un tempo prolungato grazie a speciali additivi chimici. In questo modo si creerebbero ampie scie bianche (del tipo di quelle che si formano quando passa una nave) in grado di riflettere la luce solare più di dieci volte rispetto al normale. Uno degli aspetti potenzialmente negativi è la minore quantità di luce solare che penetrerebbe in profondità riducendo la fotosintesi e la velocità di crescita della vegetazione marina, con impatti negativi trasmessi lungo tutta la catena alimentare. Inoltre, creare tante micro bolle sulla superficie dell'oceano e soprattutto mantenerle “in vita” per diversi giorni o settimane richiederebbe grandi quantità di energia.

La tecnologia successiva ha il nome che ricorda una operazione di lifting: “assottigliamento dei cirri” (cirrus cloud thinning). I cirri sono nuvole bianche d’alta quota composte da cristalli di ghiaccio piccoli come la polvere. È vero che i cirri riflettono parte dell’energia solare in entrata, ma l’effetto preponderante è quello di impedire alle radiazioni termiche riflesse dalla terra di fuoriuscire nello spazio, conseguendo un impatto climatico simile a quello dei gas serra. I sostenitori di questo approccio ritengono che se rimuovessimo o assottigliassimo i cirri che si formano in cielo, potremmo compensare in parte l’effetto serra causato dall’incremento di concentrazione dell’anidride carbonica in atmosfera. Come farlo? Con veicoli aerei (droni) che iniettano nei cirri apposite particelle solide (aerosol) in grado di favorire la formazione di cristalli di ghiaccio più grandi e con una vita più breve. In questo modo i cirri non solo scomparirebbero prima dal cielo ma avrebbero anche una maggiore capacità di dissipazione nello spazio del calore proveniente dalla terra. L’ultima tecnologia SRM discussa dagli scienziati prevede l’invio in orbita di flotte di “specchi solari spaziali” (space sunshades) in grado di riflettere parte della luce solare in arrivo. Alcuni scienziati ritengono che una riduzione del 2 percento della luce solare sarebbe sufficiente a compensare il riscaldamento dovuto a un raddoppio delle concentrazioni di Co2 rispetto al livello preindustriale. Il principale problema è che mettere in orbita uno o più specchi spaziali è un'enorme sfida tecnologica dai costi proibitivi. 

Conclusioni

La discussione sulle tecnologie di gestione della radiazione solare rimane tuttora aperta e non sappiamo ancora se in futuro saranno mai utilizzate. L’elevata incertezza sulla loro efficacia e, soprattutto, sugli impatti collaterali negativi alimenta la diffidenza nei loro confronti di buona parte della comunità scientifica, del decisore politico e della società in genere, che ritengono invece imprescindibile un approccio fondato sulla prevenzione (ridurre fin da subito le emissioni nette di gas serra evitando di compensarle con altri interventi futuribili e dagli effetti poco noti o sconosciuti). 

L'autore: Giuseppe Sammarco

Natural Resources Studies & Analysis, Direzione Generale Natural Resources Eni