La decadenza delle infrastrutture

A “The Oil Crash”. Traduzione di MR

Immagine da http://www.gizmodo.com.au

Di Antonio Turiel

Cari lettori,

Il 29 di ottobre dello scorso anno, relativamente tardi per la stagione, l'uragano Sandy – gia' trasformatosi in tempesta tropicale – e' giunto sulla terraferma nello stato del New Jersey. Ancora dopo i due giorni che ha impiegato per esaurirsi mentre entrava nel territorio continentale degli Stati Uniti, ha causato danni apprezzabili, anche se non paragonabili al suo tragico bilancio dei giorni precedenti. Si trattava di un uragano minore, di categoria 2, mentre si muoveva su acqua tropicali e di categoria 1 quando si è avvicinato alla costa del New Jersey, mentre cominciava a degenerare. Il caso ha voluto che arrivasse contemporaneamente da un grande sistema frontale di origine polare, il che ha intensificato i suoi effetti, soprattutto sulla zona costiera, generando una mareggiata ciclonica di grandi dimensioni

Fra tutte le devastazioni che ha causato Sandy, con un elenco di decine di morti, i mezzi di comunicazione si sono concentrati sui danni personali e materiali che ha causato nella città di New York, forse perché quella città è la capitale economica del mondo, forse perché non è tanto normale che una tempesta tanto devastante arrivi a queste latitudini (non discuteremo ora se un tale evento sia veramente anomalo o semplicemente l'evento che deve avvenire ogni tot di tempo relativamente lungo). Ciò che è certo è che l'arrivo di Sandy nelle vicinanze di New York ha portato al mondo una sensazione di impotenza e di fragilità non usuali in una urbe tanto potente (forse un po' meno dopo l'11 settembre 2001).

Varie infrastrutture critiche sono mancate in quei giorni, compresa la metropolitana. Il caso della metropolitana di New York è stato paradigmatico. Questo impianto, di grande estensione e complessità, si trova, per la maggior parte del suo percorso, sotto il livello del mare. L'aumento del livello del mare a sommerso le installazioni e il sale marino ha aggiunto la corrosione alla complessità del drenaggio. Secondo le autorità, la metropolitana di New York non aveva mai fatto fronte ad una sfida tanto grande nei suoi 108 anni di storia. Per vari giorni i newyorkesi hanno dovuto subire l'interruzione del servizio di molte linee e ancora oggi alcune linee non funzionano a piena capacità. La situazione sta tornando ad una certa normalità... una normalità nella quale i problemi della metropolitana sono ricorrenti ad un certo livello, con interruzioni abituali del servizio in alcune occasioni per vari mesi.

Il caso della metropolitana di New York esemplifica abbastanza bene come la nostra società occidentale ed industrializzata si è arrischiata a costruire infrastrutture dalle quali ora dipendiamo a livello vitale ma che la cui manutenzione richiede grandi quantità di energia e materie prime. Tali costruzioni diventano sempre più fragili al passare del tempo, in parte per l'invecchiamento (la “curva della vasca da bagno” che è solito menzionare Rafa Íñiguez) e in parte perché sull'infrastruttura iniziale si vanno aggiungendo nuovi impianti per fornire servizi maggiori e migliori. In molti casi, queste aggiunte sovraccaricano la struttura precedente, che non era dimensionata per quelle capacità e questo fa dell'insieme una cosa tanto fragile quanto un castello di carte e con costi operativi e di manutenzione che crescono esponenzialmente col numero di funzionalità che le si vanno ad aggiungere. Il problema è che a un certo momento si arriva ad un punto nel quale, per la decrescita degli ingressi energetici che giungono alla società e per i costi crescenti della manutenzione, le infrastrutture non possono essere mantenute oltre e, senza un piano appropriato per il loro ridimensionamento, queste continueranno in un processo simile a quello della necrosi negli esseri viventi, cosa che può portare alla loro completa distruzione. Disgraziatamente, ideare un programma di ridimensionamento è qualcosa di politicamente molto impopolare e contrario al programma del progresso che sostiene la psicologia collettiva in occidente, così i rappresentanti politici preferiranno sempre mettere in marcia programmi complessi e costosi di riqualificazione ed estensione prima di progettare programmi di ridimensionamento e di di sfruttamento della parti più recuperabili ed essenziali dell'infrastruttura compromessa.

Il problema dell'insostenibilità delle infrastrutture della società moderna è molto più grave ed ha una portata molto più profonda di quanto la maggior parte della gente immagini e probabilmente anche di quanto sappiano molti dei lettori abituali di questo blog, al punto che si può dire, senza esagerare, che il possibile collasso di queste infrastrutture costituisce una delle minacce più grandi alle quali dovremo far fronte nei prossimi anni. Farò alcuni esempi.

Uno dei problemi che dovrà affrontare una società dalle risorse magre è quello della gestione delle installazioni nucleari. Abbiamo già parlato diverse volte dei vari rischi associati all'energia nucleare  e in particolare dei problemi di manutenzione degli impianti nucleari. Per esempio, in questo momento il costo della catastrofe di Fukushima in Giappone è valutata in 100.000 milioni di dollari. Un costo esorbitante che supera ampiamente i benefici netti che potevano dare le 6 centrali per tutta la loro vita utile: con una potenza installata per tutto il gruppo di 4,7 Gw e assumendo un Fattore di Capacità del 80% (quello usuale per una centrale nucleare), queste centrali producevano 33.000 Gw/h di elettricità all'anno. Considerando un prezzo medio approssimativo di 20 centesimi di dollaro per Kw/h come valore commerciale di tutta questa elettricità annua sarebbero 6.600 milioni di dollari. Anche con un margine commerciale del 50%, queste centrali darebbero un beneficio annuo di 3.300 milioni di dollari, per cui rimediare a questo disastro equivale a tutto il beneficio economico atteso dalle centrali in 30 anni (e questo senza tenere conto di altri costi variabili e dando per buona la cifra di 100.000 milioni di dollari di prima, che alcuni portano a 600.000 milioni di dollari). E in queste stime non si fornisce un orizzonte temporale, per quanto tempo dureranno le contenzioni impiegate. Ricordando l'altro grande incidente nucleare, quello di Cernobyl, recentemente si è saputo che una parte del reattore distrutto è cadente e questo mette più pressione perché si proceda alla costruzione del secondo sarcofago, visto che si sono rilevate numerose infiltrazioni nel primo (frutto dell'azione dell'inclemenza del clima e dell'erosione radioattiva), il quale ha un costo stimato di 1.500 milioni di euro e si spera che duri 100 anni. E' facile supporre che entro 100 anni dovrà essere di nuovo sostituito e che pertanto il costo dell'installazione (ora improduttiva in termini energetici) possa essere facilmente di varie migliaia di milioni di euro da oggi per diversi decenni (è difficile credere che durerà un secolo intero quando i process di deterioramento che agiscono su tale installazione sono in parte sconosciuti). Senza arrivare a questi casi estremi, vale la pena di ricordare che non è stata ancora smantellata nessuna centrale nucleare nel mondo alla fine della sua vita utile, processo che è molto lento – dura circa 50 anni. L'Amministrazione per lo Smantellamento Nucleare britannica stimava un costo di 70.000 milioni di sterline (circa 81.000 milioni di euro) per smantellare i 19 gruppi esistenti nel Regno Unito, anche se la valutazione di un processo tanto lento è complicata e probabilmente sarà molto maggiore – soprattutto per il fatto che non ne è avvenuta nessuna ad oggi.

Un altra infrastruttura la cui complessità è andata crescendo senza che ci sia alcun piano di sostenibilità associato è la rete elettrica nel suo insieme, tenendo in considerazione sia la distribuzione sia la produzione. I costi impliciti della folle espansione e dell'incapacità di conservare sia la forza generatrice sia la capacità di trasporto in rete portano a interruzioni ripetute e dalle gravi conseguenze. In Argentina è avvenuto un grande black out alla fine dell'anno scorso, anche se sembra uno scherzo in confronto con quello avvenuto in India la scorsa estate (l'8% dell'umanità è rimasto senza luce). Ad altre latitudini si prendono misure per evitare prevedibili black out: mentre in Giappone il disciplinato popolo nipponico ha tollerato pazientemente le restrizioni al consumo fino al 30%, necessarie dopo l'incidente di Fukushima, in Francia il presidente François Hollande ha proibito di mantenere accese le luci delle vetrine dei negozi e parte dell'illuminazione pubblica durante la notte (ma soprattutto non si dica che la Francia sia in Mali per garantirsi l'accesso all'uranio che le manca). E non è solo la generazione è in discussione, anche la stessa rete presenta problemi di costi di manutenzione crescenti. Spesso si è denunciata la complessità e l'alto costo della manutenzione della rete elettrica degli Stati Uniti, al punto che la Società degli Ingegneri Elettrici ed Elettronici (IEEE) denunciava anni fa la necessità di sostituire più del 40% della rete, antica di circa 100 anni, con un costo elevatissimo, se si voleva evitarne il collasso. In Spagna i problemi con la rete sono ricorrenti, anche se qui il problema viene più dal de-investimento delle compagnie elettriche che controllano il mercato che non dall'obsolescenza delle reti. In ogni caso, il ringiovanimento e la sostituzione della rete elettrica si prospetta problematica se dovesse sopravvenire il picco del rame, come sembra, verso il 2018 e se in realtà le riserve di rame rimanenti dipendono strettamente dalla disponibilità di energia abbondante per il suo sfruttamento. Sicuramente il rame si può riciclare, ma a quale costo energetico? E come si possono soddisfare le necessità delle potenze emergenti?

Se la rete elettrica è in pericolo, in un mondo che non può permettersi di pagare fatture energetiche sempre più care, la situazione non è migliore per il resto delle infrastrutture. Il cemento armato soffre di un problema di obsolescenza gravissimo che limita la vita utile delle infrastrutture fatte con esso ad un secolo come massimo, 50 anni nella maggior parte dei casi e molte infrastrutture cruciali stanno già raggiungendo quell'età. Il costo di rimpiazzare tutti i ponti, le strade, i canali sotterranei, le dighe e gli edifici è stimato in 3 miliardi di dollari solo negli Stati Uniti. Il problema è conosciuto da molto tempo e la sua soluzione è tecnicamente semplice, ma l'alternativa costruttiva è più lenta, cara e al fine di mantenere un BAU sfrenato e crescente è sempre stata disdegnata. Di nuovo, il sistema che è stato imposto si basa sull'ipotesi di avere accesso a quantità illimitate di energia e la mancanza della stessa genera un problema che si aggrava esponenzialmente nella misura in cui la durata di vita dell'infrastruttura si sta esaurendo. I Romani hanno costruito strade ed acquedotti che sono sopravvissuti 2000 anni; la nostra civiltà lascerà poche tracce che possono sopravvivere ai nostri nipoti.

Non è solo il capitale fisico quello che, per la sua scarsa qualità e per la sua grande dipendenza dall'energia futura, viene distrutto. Sta svanendo anche il capitale umano e la capacità di trasformarsi propria di una società industriale. Un aspetto di ciò è lo sprofondamento sempre più rapido del settore dell'automobile, che porta alla chiusura di fabbriche di moto e auto. La scomparsa delle industrie è grave per la perdita di lavoro e per il dramma della disoccupazione in primo luogo, ma su un secondo piano si produce un altro effetto indesiderabile: la perdita di base industriale. Visto che tutta questa industria, con le sue grandi dimensioni, è quella che ha reso possibile la costruzione su grande scala di componenti molto sofisticati che in altro modo non sarebbero praticabili economicamente. E non solo questo, ma che si possa garantire una manutenzione specializzata a prezzi ragionevoli. La maggioranza della popolazione è così abituata a questi miracoli tecnici quotidiani che non si rendono conto di quale impresa sia fabbricare un pannello fotovoltaico o fare manutenzione ad un aereo. Con lo sprofondamento dell'industria si perdono le fabbriche, gli strumenti specifici e si perde anche il capitale umano che un giorno gli aveva dato un senso. Inoltre, non si danno gli incentivi adeguati perché i più giovani scelgano strade professionalmente più difficili e socialmente meno riconosciute. Continuando con questa, tendenza potremmo incontrarci in poco tempo con una incapacità reale di provvedere a certe forniture chiave e di mantenere certe infrastrutture la cui riparazione aveva una complessità della quale non eravamo coscienti.

Il degrado delle infrastrutture e del capitale fisico e umano che le sostengono hanno una radice profonda, come sappiamo, nel declino energetico, e disgraziatamente lo va a ri-alimentare. Proprio nel momento in cui avremmo bisogno di incrementare più che mai la nostra disponibilità energetica, questa diminuisce. Proprio quando la bolla finanziaria è più grande che mai e che il capitale che abbiamo preso in prestito dal futuro è il più grande della Storia, ci troviamo in una situazione nella quale la crescita economica è impossibile. E' la tempesta perfetta. Questo nome Tempesta Perfetta è, giustamente, il titolo di un rapporto portato alla luce una settimana fa da un'importante firma finanziaria su scala globale, Tullet Prebon. E' un documento contrassegnato da preziose immagini di rovine di civiltà che sono collassate, il che da indicazioni su quali letture debbano aver ispirato il suo autore. In esso si suppongono le quattro cause per le quali l'attuale crisi è tanto grave e non ha precedenti e delle quattro una è posta in rilievo come la principale: il declino dell'energia netta. Risulta scioccante e allo stesso tempo confortante leggere, in un rapporto di una grande firma esclusiva britannica, che l'economia è solo il linguaggio e che la vera sostanza è l'energia, che l'economia deve essere ridotta alla sua dimensione energetica o che il concetto chiave è quello del Ritorno Energetico (in inglese EROEI). Tutta una rivendicazione del lavoro di Charles Hall e dei postulati economici delle teorie post capitaliste. Ma ciò che è veramente allarmante è vedere espresso con nitidezza il concetto di “abisso dell'energia netta” che avviene quando l'EROEI scende sotto una certa soglia, fenomeno del quale abbiamo già parlato qui tempo fa. Soprattutto quando gli analisti di Tullet Prebon considerano che l'EROEI di tutte le nostre fonti di energia potrebbe cadere a 11 in pochi anni. Data la non linearità del rapporto fra l'energia netta e l'EROEI, all'inizio le diminuzioni progressive dell'EROEI si traducono in diminuzioni molto piccole dell'energia netta. Tuttavia, oltre il valore limite di 10, piccole diminuzioni dell'EROEI conducono a grandi diminuzioni dell'energia netta. E' il precipizio o abisso dell'energia netta.

Che l'energia netta del petrolio stia diminuendo rapidamente è una cosa sempre più evidente. Qualche mese fa il costo marginale di un barile di petrolio superava i 92 dollari, un prezzo prossimo alla soglia del dolore per le economie industriali. Il prezzo del petrolio, pertanto, non si mantiene alto per piacere, ma per necessità. Come dimostrano un paio di dati significativi. Il primo, che nonostante i grandissimi investimenti effettuati, la produzione delle 5 grandi compagnie petrolifere occidentali, eredi delle “7 sorelle”, diminuisce a ritmo costante, come mostra il seguente grafico preso dall'articolo di Matthieu Auzanneau dove si spiega:

Il secondo è ancora più allarmante. In questo momento la maggior parte delle riserve di petrolio non sono in mano alle multinazionali che abbiamo analizzato, ma in quelle delle compagnie nazionali del Medio Oriente e delle compagnie più o meno statali che controllano gli scambi in Russia, Cina e Brasile. Data la collusione fra gli interessi degli affari duri e puri e gli Stati che, di fatto o di diritto, ostentano il controllo di queste compagnie, queste compagnie possono imbarcarsi in investimenti che vanno oltre la logica imprenditoriale e a favore di una logica di protezione degli interessi strategici degli stati che le sostengono. Mentre il mondo viveva i giorni dolci dell'espansione del credito e dell'energia sempre più abbondante non c'erano problemi, ma quando le risorse hanno iniziato a scarseggiare queste compagnie si sono lanciati in investimenti in nuove prospezioni oltre il ragionevole dal punto di vista dell'investitore. Non si può essere contemporaneamente compagnia pubblica e privata e gli investitori stanno cominciando a punire duramente queste compagnie che investono più di quello che guadagnano e in alto si spartiscono dividendi per proiettare una falsa immagina di cuccagna e normalità. Le azioni di Petrobras (Brasile) e Gazprom (Russia) crescono, mentre altre compagnie come Sinopec (Cina) sono sotto tiro per la loro pessima politica di investimento. Il grande affare che si supponeva fosse investire nel settore degli idrocarburi in quei paesi è risultato essere un'altra bolla finanziaria, semplicemente perché il petrolio e il gas non sono tanto abbondanti come si diceva. Esattamente la stessa cosa succede col fracking da queste parti. Ma ancora è difficile accettare che in realtà il settore è cambiato, che stiamo vivendo il tramonto del petrolio...

E se questa situazione non è di per sé affatto buona, il problema si vede aggravato di nuovo dalla decadenza delle infrastrutture. Quando calcoliamo l'EROEI del petrolio attualmente in estrazione, il risultato è migliore di quello che darebbe se realmente potessimo calcolarla in relazione a tutto il suo ciclo di vita, perché una parte dell'infrastruttura imprescindibile per il suo sfruttamento sta già lì e bisogna solo conservarla – finché si può. Il problema si pone, per tanto, quando l'infrastruttura è ammortizzata e si deve costruirne una nuova che la sostituisca. E' il caso, per esempio, delle raffinerie nel mondo occidentale. E' da più di 30 anni che non se ne costruiscono e, al contrario, per problemi di rendimento associati alla difficoltà di raffinare il diesel, molte stanno chiudendo. Se tutti questi costi, che un giorno si dovranno pagare, si tenessero in conto, l'EROEI risultante sarebbe minore e vedremmo che la società è condannata ad un collasso improvviso. Ma tale collasso non avviene mentre le infrastrutture siano operative, mentre non è necessario ripetere l'investimento di energia fatto per metterle in funzione. La nostra situazione è simile a quella dei passeggeri che viaggiano in un vecchio aereo che ha già esaurito la sua vita utile e si trova in mezzo all'oceano. Le sue ali sgangherate non permetteranno di attraversare la vasta estensione di acqua ma non sappiamo né quando né come cadrà.

Carlos de Castro è solito segnalare che l'EROEI del petrolio in realtà è minore di quello che si presume sempre e tuttavia ciò non comporta il collasso della società. Questa affermazione è vera a metà: il petrolio in questo momento beneficia del fatto di non dover pagare gli investimenti precedenti necessari per il suo sfruttamento sotto forma di infrastruttura (oleodotti, raffinerie, canali di distribuzione, rete di distributori), il che permette che il suo rendimento energetico sia molto maggiore che se si contasse la spesa energetica di tutto questo sfoggio in esso dovuto alla contabilità energetica. Tuttavia, un giorno o l'altro arriverà il momento in cui dovremo lasciar perdere tutto questo e le eccedenze che lascerà il petrolio allora probabilmente non saranno sufficienti. In quel momento, il dramma dell'EROEI molto basso affiorerà di colpo e la discesa sarà molto più improvvisa di quanto immaginato.

Il concetto di EROEI è molto utile per poter analizzare la sostenibilità della società, ma si deve tener conto che è un concetto termodinamico e pertanto ha un senso pieno solo quando si calcola in situazioni di equilibrio, pertanto statiche, nelle quali le cose non variano nel tempo o lo fanno molto lentamente. Per molto lentamente bisogna intendere che i fattori che cambiano lo fanno in periodi più prolungati della vita utile delle installazioni energetiche, così c'è tempo sufficiente per vedere se l'energia generata da alcune fonti è sufficiente per poter mantenere una società e allo stesso tempo pagare tutti i costi di ripristinare l'infrastruttura che richiedono. Tuttavia, noi stiamo applicando il concetto di EROEI in situazioni non statiche e così l'informazione che otteniamo da esse è molto erronea. E' la stessa cosa che fa sì che, per esempio, non siamo capaci di riconoscere se alcune fonti di energia non siano altro che estensione dei combustibili  fossili. Complica ancora di più le cose il fatto che l'essere umano ha una visione statica delle cose, anche quando sono dinamiche, e questo ci rende difficile riconoscere i cambiamenti se sono sufficientemente lenti rispetto al tempo interno della psiche umana. Abbiamo costruito tutto un complesso modello di società dando per scontato che il petrolio sarà sempre lì ad alimentarlo, senza tenere conto non solo che mancava il petrolio abbondante e a buon mercato, ma che avrebbe dovuto mantenere tutta una infrastruttura che lo puntellava e i cui costi iniziali erano stati pagati quando ci avanzava quello che ora ci andrà a mancare.

Questo declino delle infrastrutture, questa incapacità di sostituire ciò che si è potuto finanziare quando l'energia era a buon mercato, potrebbe essere alla fine la causa ultima e profonda del rapido declino della società teorizzato dal Prof. Ugo Bardi. Bardi osserva che le fasi di declino e collasso delle civiltà sono più rapide di quelle di ascesa, chiamandolo “Effetto Seneca”, in onore dell'insigne filosofo che già rilevava questo effetto nei suoi scritti sulla decadenza dell'Impero Romano  (“Il cammino verso la rovina è rapido”):

Bardi ipotizza che questo declino accelerato sarebbe dovuto ai costi crescenti del far fronte all'inquinamento, inteso in forma ampia, come qualsiasi effetto di degrado dell'ambiente o dell'habitat umano. Dato che l'habitat di un essere umano ha già una componente “artificiale” (antropizzata, sarebbe il termina più appropriato) , la decadenza delle infrastrutture si potrebbe intendere come un effetto di degrado del tipo menzionato. Pertanto, potrebbe ben essere il caso che una delle cause più importanti del declino precipitoso delle civiltà, quando superano l'abisso dell'energia netta, non sia tanto l'inquinamento in senso stretto, ma la capacità di assumersi i costi differiti incorporati nelle infrastrutture e i loro inevitabile collasso trascinerebbe con sè il la società intera.  

La conclusione di questa lunga discussione è che le nostre infrastrutture, che oggi diamo per scontate nella loro grandiosità ed efficienza, sono condannate a decadere a un ritmo simile a quello della nostra disponibilità energetica netta (Dario ha portato nel post precedente un interessante caso pratico con la relazione fra la diminuzione del consumo di benzina e le difficoltà di manutenzione delle strade). Tale prospettiva introduce una nuova variabile di preoccupazione, che si aggrava anche di più se teniamo conto che conservare un buon EROEI per lo sfruttamento delle fonti di energia rimanenti dipende, per l'appunto, dalla conservazione di quelle stesse infrastrutture che sono condannate. E' un nuovo effetto non lineare del declino energetico, uno dei più perniciosi e probabilmente la chiave dell'Effetto Seneca.

In realtà, al posto di cercare di mantenere a tutti i costi queste infrastrutture che inevitabilmente decadranno, ciò che si dovrebbe studiare ed analizzare è ciò che si può ragionevolmente mantenere su base locale. Altrimenti, queste infrastrutture grandiose ci trascineranno nella loro caduta col loro peso gigantesco, facendoci spendere rapidamente le poche risorse che ci restano. 

Saluti.

AMT