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La macchina del tempo

Grazie alla tecnologia, il mondo dell'energia è oggi più economico, pulito e sicuro di quanto potevamo immaginare 10 anni fa.

da Francesco Gattei
06 febbraio 2020
14 min di lettura
daFrancesco Gattei
06 febbraio 2020
14 min di lettura

Flash forward è stata una breve serie televisiva che immaginava la possibilità di vedere la propria vita proiettata in un giorno specifico nel futuro. Cosa faremo tra dieci anni? Chi ci governerà? Vivremo in un altro paese? La serie, dopo un inizio spettacolare, perse rapidamente audience e fu sospesa dopo la prima stagione. Con essa anche le sorti dei singoli personaggi rimasero ignote. Ora, se ci fossimo posti nel luglio 2008 e avessimo avuto il nostro flash forward, come avremmo immaginato il settembre 2018 dell’energia?

La storia dei viaggi nel tempo ha poco più di 150 anni. Bisogna risalire a Jules Verne e ad H.G. Wells a fine ’800 per avere le prime testimonianze di viaggiatori della quarta dimensione. La visione del futuro è quasi sempre distopica, negativa e pericolosa. Per il giovane Verne, con il suo “Parigi nel XX secolo”, il mondo di domani (che oramai è già quello di ieri) sarebbe stato controllato dalle comunicazioni e da una tecnocrazia senza sentimenti. Le sorti del protagonista, un poeta, sarebbero state inevitabilmente tragiche. Il libro del 1863 era così pessimista che l’editore, per non rovinare l’immagine positiva del giovane scrittore, non pubblicò mai quel testo, che fu invece ritrovato in una cantina e pubblicato nel 1994 quando il dominio delle comunicazioni e la crisi della poesia apparivano prospettive meno tragiche. Paradossalmente il primo a viaggiare nel tempo fu proprio il manoscritto di Verne. A causa di questo ritardo di pubblicazione Verne non fu il capostipite dei romanzieri dei viaggi temporali, ma divenne uno degli ultimi epigoni di queste trame. Il primato ufficiale spetta quindi ad Herbert George Wells, uomo moderno di fine secolo, convinto assertore del socialismo, dell’amore libero e attratto dal fascino delle biciclette (“Ogni volta che vedo un adulto in bicicletta penso che per la razza umana ci sia ancora speranza” – bah!). Wells nella “Macchina del tempo” del 1895, disegnò un mondo sconvolto da esseri mostruosi e, nell’ultimo salto di data, quasi privo di vita. E così a seguire: da “Noi” di Zamjatin, a “Fahrenheit 451” di Bradbury o “1984” di Orwell il futuro è sempre caratterizzato da un mix mortifero: dittature illiberali, domini da parte di una tecnologia negativa, annullamento delle individualità e della creatività. A questi temi pessimisti il cinema aggiunse dagli anni '70 un altro ingrediente amaro, sconosciuto agli scrittori del passato: con Interceptor, Waterworld o l’Alba del giorno dopo (solo per citarne alcuni), il mondo del futuro è inquinatissimo e prossimo (se non già oltre) al disastro ambientale.

Un futuro incerto

Se avessimo quindi avuto il nostro flash forward nel 2008 è quindi molto probabile che avremmo indossato gli occhiali scuri: avremmo previsto prezzi del petrolio elevatissimi (a 200 dollari ed oltre), il carbone come prima fonte energetica per alimentare la “fabbrica del mondo” cinese. Avremmo previsto una crescente lotta per l’accesso alle risorse, e, conseguentemente, tensioni in Medio-Oriente, l’equivalente geopolitico della nebbia in Val Padana. E in quell'anno tanti ingredienti erano già apparecchiati per alimentare un futuro distopico: il prezzo del petrolio toccò il record storico delle quotazioni con 149 dollari al barile (nessuna correlazione con il primo numero di Oil ma quello resta un livello ancora imbattuto). Contemporaneamente il prezzo del gas negli Stati Uniti sfiorava i 13 dollari per MBTU, anche qui un record, in attesa di completare i grandi terminali di importazione di LNG che avrebbero garantito la continuità delle forniture in un mercato in progressivo deficit. Il carbone era la fonte energetica a maggior crescita per il sesto anno consecutivo, mentre la Cina il commensale più vorace del settore energetico, con contributi alla crescita della domanda di fonti fossili per oltre il 50%. Le rinnovabili? Non pervenute. Con una capacità installata di solare ed eolico che ammontava globalmente a 140 GigaWatt (GW), ed incrementi annuali di qualche decina di GW, nessuno poteva prefigurare alcun cambiamento significativo a un trend fiacco in corso da decenni.

E quindi non c’è da stupirsi che il primo numero di Oil fosse dominato da un tema malthusiano: il picco del petrolio e la grande incertezza sulla scoperta di nuove risorse (il titolo della rivista “Per quanto ancora?” avrebbe fatto nascondere anche il manoscritto di Oil per un secolo da parte dell’editore di Jules Verne).

Ma da allora tutto è cambiato. Il mondo dell'energia è oggi più economico, pulito, diversificato e sicuro. Nell’arco di pochi mesi il petrolio precipitò a 35 dollari, per risalire a 120 (2011-2014) e discendere ancora. Oggi viaggia sui 75 dollari ma nessuno si domanda più “per quanto ancora?”. Analogamente il gas negli Stati Uniti è quotato tra i 2-3 dollari per MBTU da quasi un decennio, ben 10 dollari in meno rispetto al 2008. Gli USA non hanno più bisogno di importare LNG, ma lo esportano, così come fanno per benzina, petrolio leggero e carbone. Il consumo interno americano di carbone (nonostante il tentativo di rilancio della nuova Amministrazione) è sceso del 40 percento. Grazie all'uso del gas e delle rinnovabili, le emissioni di CO2 degli USA sono ai livelli del 1992, l'anno dei primi, infruttuosi, tentativi di accordo sul clima. Addirittura in Inghilterra il livello di uso del carbone è ritornato quello del periodo dei romanzi futuristici di Wells. Anche la Cina ha in atto una profonda trasformazione del proprio modello industriale ed energetico. Il gas è la fonte preferita (con tassi di crescita superiori al 10%) e la difesa della qualità dell’aria nella città è una priorità assoluta. Il carbone resta ancora dominante nella produzione elettrica ma il suo utilizzo, anche in Cina, è in discesa da 5 anni. Pure a livello mondiale la crescita della domanda di carbone si è quasi interrotta, mentre solare ed eolico sono le fonti a maggior crescita raggiungendo una capacità di generazione elettrica di 1100 GW, 10 volte il livello di 10 anni fa.

Una piccola (grande) rivoluzione tecnologica

Ma cosa ha determinato questo radicale cambio di prospettiva?

La risposta è tecnologica e riguarda la trasformazione di due fonti marginali in mainstream: la produzione di petrolio e gas da rocce poco permeabili (tight oil e shale gas) attraverso la fratturazione idraulica e la produzione di energia eolica e solare attraverso la realizzazione di impianti diffusi. Si tratta sostanzialmente di due sviluppi, che, dopo anni di accumulo di esperienze, hanno raggiunto un improvviso breakthrough che ne ha favorito la grande e rapida scalabilità operativa: la semplificazione delle operazioni ha infatti reso la produzione di queste fonti un'attività routinaria, quasi manifatturiera. Le implicazioni sono notevoli: la dimensione finanziaria relativamente ridotta (il costo di qualche milione di dollaro per un pozzo o una turbina eolica) e la possibilità di ricorrere ampiamente al credito (grazie alla copertura del flusso di cassa assicurata da tariffe sussidiate per le rinnovabili o alla copertura dell'hedging per la produzione Oil&gas) ha ridotto fortemente le barriere all'entrata di nuovi operatori e consentito una rapida evoluzione della curva di apprendimento (in USA si perforano quasi 10 mila pozzi all'anno con fratturazione idraulica e analogamente sono migliaia le installazioni di turbine o impianti fotovoltaici). Se la regola delle 10.000 ore di pratica enunciata da Gladwell per diventare un fuoriclasse funzionasse anche per l'energia, ogni anno batteremmo nuovi record.

E il passo da Malthus a Moore (quello degli incrementi esponenziali) è stato breve: nel 2008 il mondo consumava energia per 245 milioni di barili di petrolio al giorno. Di questi, 200 milioni, cioè oltre l’80%, erano i consumi di fonti fossili (di cui solo 1 milione da shale gas/tight oil) e 0,6 da solare ed eolico. Il resto era suddiviso tra idroelettrico (2%), nucleare (5%) e biomasse (9%). Oggi il mondo consuma 270 milioni di barili di petrolio al giorno, ma la componente di tight oil/shale gas ammonta a 14 milioni bbl/g e 3 milioni bbl/g sono da solare ed eolico. Insomma, 2/3 dei consumi incrementali mondiali del decennio sono stati coperti da fonti che nel 2008 erano del tutto marginali e che sono diventate improvvisamente competitive. Un ulteriore e imprevedibile beneficio delle nuove tecnologie è il miglioramento del contenuto di carbonio del mix energetico. Più gas, più rinnovabili e meno carbone, uguale meno CO2 per unità di energia. A fronte di un aumento della domanda di energia del 15 percento nel decennio, le emissioni sono aumentate “solo” del 10 percento. Oggi il mondo emette 2,3 tonnellate di carbonio per ogni milione di energia consumata. I combustibili fossili sono ancora dominanti con 228 milioni (la loro quota sul totale non è sostanzialmente mutata) ma il contributo alla crescita delle singole fonti non è stato omogeneo. Mentre il gas è cresciuto di 12 milioni di barili, il carbone solo di 8 (e risulta stabile da qualche anno). E questo incide positivamente sul peso carbonico del mix.

E infine, la produzione di energia è oggi più diversificata e sicura. Gli Stati Uniti sono il primo produttore di petrolio (erano il terzo nel 2008) e il primo di gas (dal secondo di dieci anni fa). I paesi OCSE generano in casa il 30% della loro energia, un livello stabile rispetto a 10 anni fa. Si tratta di un risultato eccellente tenuto conto del minor potenziale energetico di questi paesi e la maturità delle loro aree di produzione petrolifera.

Insomma abbiamo scritto un romanzo ben più rosa di quello che avevamo disegnato.

I viaggiatori del tempo di Verne e Wells avranno probabilmente azzeccato la visione di un mondo avaro di poesia e dominato da una tecnologia disumanizzante. Ma è un mondo più pacifico, libero ed equo di quello che loro vivevano ed avevano mai immaginato. E di quello che potevamo immaginare anche noi solo dieci anni fa.

Inversione ad U?

Tutto bene quindi? Se il nostro viaggiatore del tempo facesse un altro balzo di dieci anni che mondo troverebbe? Le dinamiche degli ultimi anni stanno disegnando una traiettoria virtuosa?

Nulla è scontato e tutto potrebbe ribaltarsi rapidamente. Anzi, gli ultimi anni sono stati caratterizzati da un nuovo fenomeno che potrebbe avere conseguenze gravi per lo sviluppo umano e anche per una efficace lotta al cambiamento climatico: la crescente avversione nei confronti degli investimenti nei combustibili fossili. Questo processo mina le basi del sistema energetico che richiede in primis una disponibilità di energia continua e ad elevata densità.

L’energia continua e densa è oggi assicurata dalle fonti fossili, dall’idroelettrico e dal nucleare che coprono il 99% del fabbisogno. Le fonti fossili assicurano la parte preponderante, con più dell’80% dei consumi, e la loro sostituibilità con forme energetiche intermittenti, co­me solare ed eolico, è possibile solo in alcune modalità d’uso (ad esempio la produzione di elettricità nelle ore (4-5) di massima insolazione e ventosità). Non esiste una effettiva sostituibilità invece nelle 20 ore restanti di generazione elettrica, nella produzione di materiali chimici, per alimentare le industrie più energivore (cemento, acciaio), nel trasporto aereo, marino e pesante. Limitato, nonostante l’enfasi, è anche il grado di sostituzione nel trasporto automobilistico, tenuto conto degli alti costi delle batterie (che nei paesi poveri eccedono ampiamente il costo dell’intera auto), della ridotta autonomia dei veicoli e dei tempi di ricarica.

I limiti delle nuove rinnovabili derivano strutturalmente dalla loro bassa densità energetica (che impone ampie distese di pannelli o rotori per produrre la quantità di energia richiesta), dalla intermittenza di generazione e dalla scarsa efficienza delle batterie (costose ed anch’esse caratterizzate da bassa densità energetica). Nuovi materiali o soluzioni tecnologiche originali saranno necessari in futuro per aumentare le loro performance e renderle effettive alternative alle fossili.

Come la tecnologia ci ha consentito di stravolgere i trend attesi lo scorso decennio, la stessa ci impedisce di correre oltre una certa dimensione e velocità di sostituzione. Più che di un reale spiazzamento oggi stiamo vedendo lo sviluppo di un modello di integrazione di solare ed eolico con l’energia primaria prodotta dalle fonti continue. È per questo che l’avversione generalizzata alle fonti fossili è estremamente pericolosa: se queste venissero a mancare, l’intero sistema energetico perderebbe continuità, affidabilità e collasserebbe con effetti a catena anche sulla produzione di tutte le altre fonti (la funzionalità e stabilità della rete elettrica è assicurata dalla disponibilità delle fonti continue, così come il ciclo di produzione e trasporto dei materiali che vengono usati per le fonti rinnovabili). Mentre per i paesi poveri sarebbe impossibile progredire nel trend di sviluppo degli ultimi trent’anni (ancora oggi un miliardo di persone non ha accesso all’elettricità e un altro miliardo ne ha una disponibilità limitata e intermittente). E infine verrebbe a mancare il potenziale energetico necessario per alimentare la ricerca di nuove tecnologie.

Conclusione

La storia degli ultimi dieci anni ci ha raccontato che è la tecnologia, e quindi l’ingegno umano, lo strumento più efficace a nostra disposizione per sfuggire a un futuro nefasto. E che si possono ridurre massicciamente e facilmente le emissioni di CO2 sostituendo carbone con idrocarburi (gas) in tempi molto rapidi.

L’avversione alle fonti fossili che per 4/5 alimentano il sistema energetico mondiale potrebbe determinare una convergenza di instabilità, elevati prezzi dell’energia e maggiori emissioni, riportandoci alle condizioni negative che abbiamo temuto un decennio fa e rallentando (paradossalmente) il processo di cambiamento.

Il nostro cervello consuma il 20% dell’energia a fronte di un peso complessivo pari a solo il 3% del corpo. Richiede energia con continuità, affidabilità ed efficienza. Anche il nostro sistema economico richiede tanta energia con continuità ed efficienza. Premessa necessaria per partorire nuove idee e perseguire quel progresso verso un mondo più pulito, benefico e ricco. Per tutti.