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Raddoppio dell’idroelettrico: utile, ma modesto

di Roberto Vacca

Le fonti di energia sono distribuite nel mondo in modo disuniforme. In Italia importiamo la maggior parte dell’energia che consumiamo. Si discute sull’entità delle riserve di gas e petrolio – secondo alcuni stanno per esaurirsi: secondo me, no. L’energia nucleare comporta rischi – secondo alcuni aumentarne la produzione è la salvezza: secondo altri comporta rischi inaccettabili. Le quantità rilevanti sono molto grosse e le unità di misura usate sono tante. È arduo formarsi opinioni sensate. Occorre analizzare i numeri e ragionarci sopra.

La IEA (International Energy Agency – organizzazione indipendente finanziata da 28 Paesi, produce studi e avanza suggerimenti) sostiene [IEA, Technology Roadmap -Hydropower, Nov. 7, 2012] che per il 2050 la produzione mondiale di energia idroelettrica raddoppierà. L’aumento della potenza installata sarà di 1300 GW – equivalente a quella di 1300 grandi centrali elettronucleari. La IEA sottolinea che l’idroelettrico costituisce l’83% di tutte le energie rinnovabili prodotte oggi e fornisce il 17% dell’energia elettrica totale. Sostiene che occorrono politiche innovative per realizzare quel raddoppio – atto a conseguire un impatto notevole sulla situazione energetica mondiale. Vediamo che dicono i numeri.

Energia idroelettrica prodotta annualmente (TWh)
Fonte: BP Energy Statistical Review 1965-2010

L’energia idroelettrica prodotta annualmente nel mondo ci ha messo 30 anni a raddoppiare (1980-2010), ci ha messo più di 40 anni in Europa e Nord America – mentre in Cina è raddoppiata negli ultimi 6 anni. Dunque un ulteriore raddoppio globale nei prossimi 40 anni è del tutto plausibile.

Ho utilizzato, allora, i dati della stessa fonte (BP Statist. Review, 1965-2010) per determinare i parametri dell’equazione di Volterra che descrivesse l’andamento della serie storica costituita dai 47 valori della produzione idroelettrica mondiale dal 1965 al 2010.

L’errore standard fra i dati sperimentali e quelli definiti dall’equazione è solo del 6,7 ‰. L’accordo, dunque, è ottimo. L’asintoto è di 9110 TWh (da raggiungersi alla fine del secolo) e l’energia prodotta nel 2050 è calcolata in 6380 TWh, cioè del 7% inferiore al doppio di quella riportata all’ultima riga della tabella. La proiezione dell’IEA è sostanzialmente confermata.

Il raddoppio dell’energia idroelettrica è, dunque, probabile. In gran parte sarà dovuto all’Asia: la Cina ha raddoppiato l’idroelettrico negli ultimi 6 anni e solo il 20% del potenziale asiatico è stato sfruttato. In Africa è da sfruttare il 92% del potenziale idroelettrico totale – la centrale di Inga (Congo) con potenza di 35 GW, ne costituisce il 14%. La difficile situazione socio-economica e i frequenti conflitti rendono esili le speranze di sviluppi positivi in Africa. La produzione idroelettrica italiana da mezzo secolo è intorno ai 40 TWh. Le ulteriori risorse idrauliche sfruttabili sono scarse. Modesti incrementi si otterranno aumentando l’invaso di serbatoi esistenti. In impianti più antichi si potrà innalzare la struttura di colmo delle dighe. In centrali a bassa quota (soggette all’accumulo di terra e detriti sul fondo) si effettueranno sghiaiamenti e sfangamenti recuperando il 30% degli invasi interriti (4 km3 su 13,3 km3).

Il raddoppio della produzione idroelettrica, secondo IEA come dicevamo sopra, avrebbe un notevole impatto sul bilancio energetico mondiale. Non è proprio così. La tabella seguente raffronta le percentuali dell’energia totale del mondo costituite dalla idroelettrica nel 2010 e nel 2050. La conversione si fa considerando che 1000 TWh (TeraWattora = migliaia di miliardi di Wattora) equivalgono all’energia prodotta da 86 MTOE (milioni di tonnellate di petrolio equivalenti

Fonte dati su energia totale: Vacca, R. – “Anche tu fisico”, 2012.

Dunque l’impatto sul bilancio energetico mondiale non è tanto grosso: si passa dal 2,4 al 3,8 %. Si noti che la citata pubblicazione BP (British Petroleum) attribuisce all’idroelettrico una produzione di energia al 2010 di 779 MTOE – 6,5 % del totale (2,6 volte maggiore di quella che riporto nella terza riga dell’ultima tabella). Quindi proietta la produzione idroelettrica mondiale al 2050 in 1563 MTOE [10,1 % dell’energia totale a quella data]. La ragione è che BP riporta il numero dei milioni di tonnellate di petrolio che sarebbero necessari per produrre in centrali termoelettriche, l’energia elettrica, in effetti prodotta da fonti idrauliche. Lo fa assumendo un valore del rendimento nella produzione termoelettrica di 0,38. Non sembra una decisione ragionevole: quel valore era giusto per centrali antiche. Quelle moderne a cicli combinati raggiungono rendimenti superiori a 0,55. Dunque, se mai, andrebbe usato un valore intermedio.

Una settimana dopo Technology Roadmap -Hydropower, la IEA pubblica un altro documento: World Energy Outlook(14 Nov, 2012) che presenta uno scenario diverso – marcatamente ideologico. La tesi è che la crescita nei consumi di energia non è sostenibile e mira, al 2035, a un aumento di oltre il 33%. [La mia proiezione al 2035, documentata in “Anche Tu Fisico” è, invece, del 19%].

Per evitare tale crescita eccessiva, il documento propone uno Scenario Mondiale Efficiente in cui:

 

  1. si riduca il ricorso a petrolio, carbone e nucleare;
  2. al 2050 si estragga meno di 1/3 delle riserve di combustibili fossili – in conseguenza a partire dal 2020 diminuiranno drasticamente le emissioni di CO2;
  3. il consumo totale di energia in Europa decresca del 20% al 2035;
  4. i rendimenti energetici più alti faranno crescere di 18 T$ il PIL mondiale – risorsa adeguata a garantire sviluppo sostenibile;
  5. il 33% della produzione di energia elettrica sia fornito da fonti rinnovabili;
  6. le minori emissioni di CO2garantiranno che la temperatura globale non cresca più di 2 – 3°C sul lungo termine.

Quest’ultimo traguardo implicherebbe un raddoppio dell’energia idroelettrica mondiale non nei prossimi 40, ma nei prossimi 25 anni. Questo implicherebbe che l’attuale tasso di crescita acceleri notevolmente, per effetto di energiche politiche finora non adottate, né preannunciate.

Taluno ha commentato che il World Energy Outlook IEA è fondato su solide basi scientifiche. Dissento: a differenza del primo documento IEA, è una manifestazione di “wishful thinking” – pensiero distorto per confermare desideri di eventi improbabili.

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Published inAttualitàEnergia

6 Comments

  1. […] scorso 29 novembre Roberto Vacca ha affibbiato l’etichetta (motivandola) di “wishful thinking” (pensiero distorto per confermare desideri di […]

  2. donato

    I punti 1-2-3 configurano quella che si definisce la decrescita (in)felice, gli altri (con qualche eccezione per il punto 5, se tra le rinnovabili inseriamo TUTTO ciò che non sia carbone e petrolio) sono delle pie illusioni.
    Francamente non so dove vivono coloro che scrivono queste cose, ma credo che il loro mondo è diverso da quello della gente normale. In questi giorni mi capita di incontrare molte persone alle prese con le problematiche degli accatastamenti dei fabbricati rurali (scadenza 30 novembre, cioè domani). Molti mi dicono che sarebbero felici di accatastarli se potessero sperare in una loro redditività futura. Poiché, però, gli operatori del settore prevedono che le condizioni economiche future saranno negative come le attuali se non peggio, mi confidano di aver intenzione di demolire gli immobili strumentali.
    Alle mie richieste di chiarimenti mi rispondono che, ormai, non sono più competitivi: i costi di carburanti, energia, concimi, sementi, fitorarmaci ecc. ecc. sono alle stelle, i ricavi, invece, sono pressoché invariati. Non parliamo delle altre attività economiche. Il quadro economico è talmente deteriorato che l’invito di Gandalf è superfluo: le giovani generazioni sono già emigrate o stanno per emigrare determinando lo spopolamento di larghe fasce del Paese. Tasse, balzelli, adempimenti burocratici, lacci e lacciuoli di ogni tipo hanno completamente strangolato le nostre economie e aggravato le conseguenze della crisi finanziaria ed economica mondiale a cui non sono estranee le politiche energetiche messe in atto dai vari Paesi, compreso il nostro.
    Nel frattempo sembra che sia allo studio una “carbon tax” targata Italia che, nella malaugurata ipotesi si concretizzi, assesterà il colpo di grazia al sistema. Chi resisterà senza suicidarsi o emigrare o delocalizzare, però, avrà il vantaggio di vivere in un mondo con meno CO2, ma molto meno comodo e confortevole di quello attuale: più freddo (non si avranno i soldi per il riscaldamento o per isolare le case), più buio (non si avranno i soldi per l’illuminazione), più povero (non si avranno i soldi e basta 🙂 ).
    Quando ad un popolo si toglie la speranza del futuro, quel popolo è irrimediabilmente condannato. A me sembra che ciò è quello che sta accadendo. Buon medioevo prossimo venturo a tutti!
    Ciao, Donato.

    • Donato, a un certo punto ho temuto che ci mettessi dentro pure il 21 dicembre prossimo 🙂
      gg

    • donato

      In certi momenti uno si sente “piuttosto” giù (rispeto al solito). Ieri era uno di quei momenti. In questo particolare momento storico, però, sono particolarmete pessimista un po’ in tutti i campi (in certi momenti rasento quasi la depressione). Non che a me vada male, anzi, ciò che mi spaventa è il futuro dei territori e della società in cui vivo (almeno quella a me più prossima). Purtroppo non riesco ad individuare prospettive ed evoluzioni socio-politiche-economiche che stimolino un certo ottimismo. E mi preoccupo. Soprattutto per le future generazioni in quanto, per quel che mi riguarda, la vita mi ha concesso quanto mi aspettavo.
      Ora, però, basta (rischierei di prendermi troppo sul serio 🙂 ). Anche perché con la climatologia e l’energia idroelettrica questo ha poco a che vedere.
      p.s. in conclusione mi sono ricordato che esistono le meteopatie (almeno così dicono): vuoi vedere che il mio umore nero sia colpa di Medusa? (Così ti abbacchi un poco pure tu!) 🙂
      Ciao, Donato.

  3. duepassi

    “1. si riduca il ricorso a petrolio, carbone e nucleare;”
    perché ? Fuori dell’ideologia non ci sono ragioni concrete per doverlo fare, tant’è vero che la verde Germania sta puntando sul carbone, e la Cina punta su un mix di un po’ tutto, perfino un po’ di rinnovabili (forse per questioni politiche)
    ma soprattutto perché ridurre il nucleare ? Questa proposta è contraddittoria col dogma delle emissioni di CO2

    “2. al 2050 si estragga meno di 1/3 delle riserve di combustibili fossili – in conseguenza a partire dal 2020 diminuiranno drasticamente le emissioni di CO2;”
    il vero motivo per cui diminuiranno le emissioni di CO2, dove diminuiranno (perché in Cina stanno aumentando) è che le industrie stanno fallendo, e il risultato sarà la fame, la disoccupazione, un aumento dei suicidi, emigrazioni, e delocalizzazioni.
    Come disse Gandalf:
    “Fuggite, sciocchi!”

    “3. il consumo totale di energia in Europa decresca del 20% al 2035;”
    Considero questa frase pura follia masochista ed autodistruttiva; Deus amentat quod perdere cult.

    “4. i rendimenti energetici più alti faranno crescere di 18 T$ il PIL mondiale – risorsa adeguata a garantire sviluppo sostenibile;”
    e i rendimenti più alti sarebbero quelli delle rinnovabili ?
    la potenza massima raggiunta al picco è stata oggi in Germania di 1,1 GW su 29 GW. Non oso fare il calcolo dei GWh prodotti…
    http://www.sma.de/en/company/pv-electricity-produced-in-germany.html

    “5. il 33% della produzione di energia elettrica sia fornito da fonti rinnovabili;”
    se l’obiettivo è il fallimento della Società occidentale, mi sembra una misura adatta allo scopo

    “6. le minori emissioni di CO2garantiranno che la temperatura globale non cresca più di 2 – 3°C sul lungo termine.”
    e su quale base scientifica si afferma questo ? Qualcuno mi porti uno straccio di prova ! La CO2 è un gas serra che ha un blando effetto di riscaldamento, ma per avere lo stesso effetto, bisogna raddoppiare ogni volta le ppm. Quello che è “scientifico” e ben conosciuto anche dagli allarmisti è che la CO2, di per sé, non può che portare un blando riscaldamento, niente affatto pericoloso. Proprio per questo gli allarmisti si sono affrettati ad ipotizzare (senza prove) una serie di feedback che portassero la sensibilità climatica a valori molto alti. Feedback ne esistono positivi e negativi, ma qual’è il loro effetto totale ? Non è ancora conosciuto, ma i dati reali (non le simulazioni a computer) non sembrano confermare una prevalenza dei feedback positivi.
    Ragion per cui questa affermazione è arbitraria e presuntuosa. Credere che basti fermare la CO2 per bloccare la temperatura è spaventosamente “inadeguato” (fatemi i complimenti per la moderazione del termine…), tanto più che nel passato la CO2 NON ha dimostrato affatto una tale capacità di governo del clima
    http://www.geocraft.com/WVFossils/Carboniferous_climate.html

    Mea sententia (secondo me).

  4. gbettanini

    In effetti c’è molta politica (forse un po’ troppa) nelle pubblicazioni della IEA.
    Se si vanno a riguardare i World Energy Outlook degli anni passati appare poi evidente come sia difficile fare previsioni proiettate anche solo a 5 anni nel futuro (si pensi a crisi economica, shale gas, fukushima…).
    Quindi bisognerebbe anche saper dare alle previsioni a medio-lungo termine (2020-2035-2050) il valore che hanno cioè di mere proiezioni basate su ipotesi che si riveleranno nel tempo errate.

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