Effetto serra
IL PIANETA TERRA SI AVVIA IRREVERSIBILMENTE VERSO LA CATRASTOFE AMBIENTALE
PROF. DOTT. ING. VITO MOSÈ MAELLARO
DOTT. ING. COSIMO MAELLARO
PROF. DOTT. ING. GIULIO TEODORO MAELLARO (1)
Abstract
Si mette in evidenza che l’uso dei combustibili fossili comporta il consumo dell’ossigeno dell’aria e la “creazione” di acqua in modo irreversibile. Questo aspetto, sottovalutato e mai preso in considerazione, comprometterà a breve la sopravvivenza delle specie viventi insieme alle conseguenze legate all’accumulo di anidride carbonica di cui tanto si discute.
Oltre all’effetto serra c’è di più.
Parafrasando il testo della nota canzone (2), si vuole mettere in risalto che l’effetto serra non è la sola conseguenza negativa dell’uso sconsiderato dei combustibili fossili ma, a ben considerare, il loro uso comporta ulteriori problematiche rispetto a quelle che solitamente vengono dibattute. Esse sono molto preoccupanti, anche se sottaciute, e si evidenziano anche con una trattazione estremamente elementare.
La combustione è un processo chimico di ossidazione con sviluppo di energia termica durante il quale si producono innumerevoli composti chimici. Si formano fondamentalmente (e nella migliore delle ipotesi) anidride carbonica (CO2) e acqua (H2O), consumando, oltre al combustibile, anche l’ossigeno (O2) presente nell’aria.
Con l’apporto della radiazione solare, le piante sviluppano, tramite la fotosintesi, delle reazioni di ossido-riduzione (quindi opposte alla reazione di combustione), grazie alle quali esse crescono, trasformando l’anidride (CO2) contenuta nell’aria e l’acqua (H2O) presente nell’ambiente in carboidrati (ovvero legno), liberando come prodotto di “scarto” l’ossigeno (O2), che ritorna nell’atmosfera.
In termini di bilancio energetico, le piante si possono considerare come un accumulatore dell’energia radiante solare, che queste captano nel tempo come fonte necessaria alla fotosintesi. L’energia accumulata si sprigiona poi sotto forma di energia termica al momento della combustione del legname. In altri termini l’energia termica ottenuta, bruciando combustibili vegetali, è in realtà energia sostenibile ricevuta dal sole ed accumulata nelle piante durante il loro accrescimento.
Semplificando e banalizzando il processo, si può affermare che, fino a quando i combustibili impiegati erano esclusivamente di provenienza vegetale, si era stabilita una situazione ciclica di equilibrio (“il ciclo del carbonio”), nella quale l’anidride carbonica e l’acqua prodotte bruciando il legname venivano riutilizzate dalle piante stesse, con il contributo della radiazione solare, per produrre nuovo legname e restituire all’atmosfera l’ossigeno utilizzato per la combustione, così come illustrato nello schema della figura n. 1.
Il “ciclo del carbonio” si sviluppava in maniera equilibrata senza accumuli di anidride carbonica nell’atmosfera. La geosfera (ovvero il sottosuolo che contiene i sedimenti e i combustibili fossili), non aveva una sostanziale influenza sul “ciclo del carbonio”.
Schema 1
La situazione di equilibrio si è alterata dal momento in cui si è fatto ricorso ai combustibili fossili, che sono stati custoditi nel sottosuolo da epoche remote.
Come evidenziato nello schema della figura n. 2, il processo non è ciclico, bensì unidirezionale, non esistendo un processo naturale inverso tale da chiudere il ciclo e riprodurre combustibile fossile così come avviene con i combustibili di origine vegetale. In definitiva, l’energia termica che otteniamo bruciando i combustibili fossili comporta il consumo del patrimonio di energia chimica conservata da millenni nel sottosuolo e che non può più essere reintegrato.
L’anidride carbonica,l’acqua prodotta e l’ossigeno consumato nella combustione dei combustibili fossili, non partecipando ad un processo ciclico, hanno sbilanciato l’equilibrio preesistente che si era instaurato.
La conseguenza è che l’anidride carbonica si sta accumulando nell'atmosfera, provocando il noto effetto serra e tutte le conseguenze che esso comporta, ma, in concomitanza, seppur sottaciuto, si sta verificando il sensibile consumo di ossigeno libero nell'aria e la “creazione” di acqua che va ad incrementare il patrimonio idrico del pianeta.
Ad esempio, la combustione di 1 m3 di metano rende irrespirabile circa 9,50 Nm3 di aria; 1 m3 di GPL rende irrespirabile circa 26 m3 di aria oltre alla “creazione”, in ogni caso, di una copiosa quantità di acqua. Analoghe considerazioni sono valide per i combustibili liquidi e solidi.
Schema 2
Continuando a bruciare giornalmente enormi quantità di combustibili fossili, addirittura con un trend in costante crescita, la vivibilità del pianeta risulterà irrimediabilmente compromessa nell'immediato futuro a causa:
- delle conseguenze negative legate all'effetto serra, connesse all'incremento nell'atmosfera della anidride carbonica (alterazioni climatiche, scioglimento dei ghiacci ecc…);
- del decadimento della caratteristica di respirabilità dell’aria che, si sottolinea, non è mai preso in considerazione, a causa della riduzione di ossigeno e del contestuale aumento dell’anidride carbonica (che non è idonea alla respirazione);
- dell’aumento del patrimonio idrico complessivo del pianeta che, insieme allo scioglimento dei ghiacciai (conseguenza dell’effetto serra), contribuirà all’innalzamento del livello dei mari;
- si potrebbe anche azzardare il sospetto che la riduzione della presenza dell’ossigeno nell’atmosfera possa avere una qualche negativa influenza sulla situazione dell’Ozono (O3).
Lo scenario che si presenta è quindi desolante e ingenera angoscia, essendo consci del fatto che:
- il problema travalica i limiti nazionali, è sottovalutato a livello planetario e spesso è ignorato o non riconosciuto;
- si dà grande risalto solo all’aspetto connesso all’accumulo di CO2 ma non vengono mai presi in considerazione il consumo di ossigeno e la “creazione” di acqua;
- le soluzioni proposte sono blande, dilatate nel tempo, limitate spesso ad enunciazione di intenti, scarsamente applicate ed efficaci, spesso frutto di elucubrazioni accademiche improntare al “fare ammuina”;
- appare evidente che l’atteggiamento delle società sviluppate, fortemente energivore, è essenzialmente quello del mordi e fuggi;
- le società scarsamente sviluppate o in via di sviluppo non prendono in considerazione il problema della sopravvivenza che si manifesterà nel prossimo futuro, essendo alle prese con i problemi di sopravvivenza nel momento attuale.
Deficitari, inutili e parziali sono gli studi e gli impianti pilota per la sola cattura e per lo stoccaggio (basato sulla fiducia) della CO2, iniziativa proposta come la panacea di tutti mali e avanzata da grandi luminari scientifici. Evidentemente questi ultimi hanno sempre trascurato, per colpevole superficialità, di affrontare tutti gli aspetti legati all’uso dei combustibili fossili, tra cui emerge banalmente il consumo di ossigeno e la “creazione” di acqua.
L’intento dei Politici di impegnarsi a ridurre le emissioni di CO2, seppur lodevole, ma scarsamente verificabile, ha creato il mercato dei certificati verdi, che certamente non è risolutivo. Infatti allo stato attuale la riduzione dell’emissione della CO2 è connessa esclusivamente alla migliorata efficienza delle macchine termiche; è ovvio che queste sono migliorabili solo fino ad un certo limite e, in ogni caso, l’effetto viene vanificato dal continuo incremento dei consumi energetici.
La sopravvivenza di tutte le specie viventi impone, fin da subito:
- un radicale cambiamento degli stili di vita, cui bisogna uniformarsi;
- il ricorso a nuove strategie energetiche, per evitare di giungere ad una prossima situazione di “non ritorno”, ossia a quella situazione in cui lo squilibrio ambientale produrrà effetti irreversibili e catastrofici per l’intero Pianeta.
L’impegno in questa direzione rappresenta, per le generazioni attuali, un atto di pura generosità nei confronti delle generazioni future, per garantire loro condizioni di vivibilità senza bloccare il progresso e lo sviluppo della Società e dei Paesi emergenti, facendo sì che lo sviluppo sia sostenibile.
Nella sua accezione più autentica, lo sviluppo sostenibile è inteso in senso ampio (ovvero comprendente lo sviluppo economico, delle città, delle comunità ecc.), che, per non compromette la possibilità di sviluppo delle future generazioni, preserva la qualità e la quantità del patrimonio delle riserve naturali. L'obiettivo della sostenibilità è consentire un benessere compatibile con l'equità sociale e con gli ecosistemi, operando quindi in regime di equilibrio ambientale.
La sostenibilità si caratterizza, quindi, nel soddisfacimento dei bisogni del presente senza compromettere la possibilità delle generazioni future di poter soddisfare a loro volta i propri bisogni. Questo avverrà solo se:
- il miglioramento della qualità della vita non provocherà un eccesso di carico sugli ecosistemi da cui dipende la vita stessa;
- il tasso di utilizzazione delle risorse rinnovabili sarà inferiore al tasso di rigenerazione in tempi umani;
- l'immissione nell'ambiente di inquinanti e scorie sarà inferiore alla capacità di assorbimento dell’ambiente stesso;
- l’insieme delle risorse non rinnovabili rimarrà costante nel tempo;
- le condizioni di vivibilità del pianeta non vengano alterate irreversibilmente (così come sta avvenendo).
La sopravvivenza del pianeta impone che lo sviluppo futuro sia totalmente e realmente sostenibile. Questo implica la rinuncia all'energia fossile, provvedendo ad un approvvigionamento di energia in modo sostenibile solo da fonti rinnovabili.
L’unica fonte di energia realmente e autenticamente rinnovabile è quella solare che dall'esterno del pianeta giunge sulla terra, come evidenziato nello schema della figura n. 3.
Schema 3
Occorre cogliere l’energia solare, in qualsiasi forma in cui si manifesta (radiazione diretta, eolica, moto ondoso, ecc…), con qualsiasi sistema di captazione e superarne l’esigenza dell’impiego immediato ricorrendo all’accumulo per tempi indefiniti. E’ da auspicare un ritorno al passato, allorché questo è stato il preciso ruolo delle piante, che sfruttano la sola radiazione diretta, per approvvigionarci e creare le scorte di energia indispensabile a mantenere e migliorare gli standard di vita, senza depauperare le risorse del pianeta e comprometterne la vivibilità.
La captazione e lo sfruttamento delle energie sostenibili ha avuto un notevole sviluppo negli ultimi anni, mentre sono ancora in via embrionale e sperimentale le tecnologie per l’accumulo dell’energia per tempi anche indefiniti. Pertanto l’accumulo di energia elettrica con le batterie, anche se di ultimissima generazione, presenta criticità riguardo la loro capacità, i tempi e la durata della ricarica, i pesi, gli ingombri, il loro riciclo a fine ciclo.
La soluzione del problema potrebbe essere il ricorso all’idrogeno, la cui filiera è ancora allo stato sperimentale.
Semplificando il processo, l’energia sostenibile, in qualunque forma essa sia stata captata, viene trasformata prima in energia elettrica e successivamente in energia chimica sotto forma di idrogeno, che può essere accumulato per tempi indefiniti, ma facilmente e comodamente utilizzabile all'occorrenza.
L’uso intelligente dell’idrogeno imporrà l’abbandono dell’uso dei motori a combustione interna e lo sviluppo delle fuel cell, che presentano migliori performance in termini di rendimento.
Quindi lo sfruttamento dell’energia sostenibile, la successiva produzione di idrogeno, il suo accumulo e il suo uso con le fuel cell rappresentano le milestone di una road map dello sviluppo della tecnologia inerente l’impiego dell’idrogeno che, se sarà perseguita, permetterà di alimentare la speranza di sopravvivenza degli esseri viventi nel prossimo futuro.
Quindi c’è una soluzione che potrebbe evitare la catastrofe e che ingenera ottimismo. Ma non mancano le difficoltà, che non sono esclusivamente di ordine tecnico e di fattibilità. Infatti, allo stato attuale, lo sviluppo dello sfruttamento delle energie sostenibili incontra spesso ostacoli legati alle diverse scuole di pensiero e frutto di una colpevole sottovalutazione delle problematiche esposte.
Dalle considerazioni svolte è evidente che è imperativo l’uso dell’energie sostenibili, il cui primo step è la loro captazione con dispositivi ed impianti la cui installazione necessariamente modificherà l’ambiente e il paesaggio, cui siamo abituati e nostalgicamente legati.
Qualunque sia l’influenza di tali impianti sull'ambiente, che potrebbe emergere dalle Valutazioni di Impatto Ambientale (VIA), questa sarà, a lungo termine, sicuramente meno impattante rispetto alla non installazione e alla rinuncia a captare energia sostenibile necessaria al genere umano.
Le esigenze antropiche e soprattutto le motivazioni in ordine alla sopravvivenza del pianeta non possono abdicare all'esigenza di fossilizzare il paesaggio nella configurazione attuale. Le installazioni di dispositivi di captazione entreranno nel tempo a fare parte integrante del paesaggio, cui saranno legate le generazioni future senza ingenerare in loro disagio o turbamento, così come è successo per esempio per gli acquedotti romani, per i mulini a vento e per i trulli. A tal proposito è significativo ciò che si è verificato in una località nei pressi del lago di Garda, dove il Ministero dei Beni e delle Attività Culturali e del Turismo ha vietato l’installazione di pannelli fotovoltaici sui tetti degli edifici al fine di tutelare il paesaggio, imponendo soluzioni tecniche non efficaci.
Il Consiglio di Stato ha risolto la situazione annullando il divieto della Sovrintendenza con una sentenza che nel passo saliente recita: è evidente lo scontro tra due esigenze contrapposte, ma è altrettanto evidente che il buon senso impone che una deve cedere il passo al soddisfacimento dei bisogni vitali della collettività (3).
In conclusione, tutelare la futura sopravvivenza delle specie viventi è una esigenza planetaria. I governi devono abbandonare gli atteggiamenti negazionisti e prendere coscienza dei problemi che stanno deteriorando le condizioni di vivibilità, connesse tra l’altro all’accumulo di CO2, alla contestuale riduzione di O2 e all’incremento del patrimonio idrico. La soluzione non può consistere in provvedimenti tampone o palliativi, come per esempio il divieto del traffico, ma occorre ridurre concretamente fino ad annullare l’uso dei combustibili fossili sostituendoli con l’energia sostenibile.
Solo a queste condizioni la Vita sulla Terra avrà un futuro ma occorre agire con urgenza
(1) gmaella1@libero.it
(2) “oltre alle gambe c’è di più” della canzone “Siamo donne” di Sabrina Salerno e Jo Squillo (autrice del testo) presentata al Festival di Sanremo 1991
(3) Il MiBACT (Ministero dei Beni e delle Attività Culturali e del Turismo) si oppone fin dal 2011 all’installazione di due impianti fotovoltaici su altrettanti fabbricati situati nella località di Moniga del Garda (BS), a ridosso del lago. La motivazione ufficiale è da ricercare nella legittima esigenza di tutelare il paesaggio, ritenuto bene pubblico, evitando la messa in atto di opere che lo potrebbero deturpare.
Il Consiglio di Stato è intervenuto sulla questione con una sentenza che definisce “eccessive” e “illogiche” le limitazioni imposte al fotovoltaico dalla Soprintendenza, anche in virtù degli obiettivi che il nostro Paese è tenuto per legge a raggiungere in tema di energia pulita prodotta da fonti rinnovabili.