Benvenuti nell'era dei ritorni decrescenti


venerdì 13 dicembre 2013

Trasformare l'elettricità in cibo

Da “Cassandra's Legacy”. Traduzione di MR

Il nostro articolo pubblicato sul “Journal of Cleaner Production”, dove discutiamo la possibilità di usare l'energia elettrica rinnovabile per alimentare tutte le fasi del processo agricolo. Per una copia di questo articolo, mandate un messaggio a ugo.bardi(aggegginostrano)unifi.it

Quando si discute di energia in agricoltura, il paradigma è la produzione di energia sotto forma di biocombustibili. Ma l'idea dei biocombustibili derivati da prodotti agricoli è un errore monumentale. La moderna produzione alimentare dipende quasi completamente dai combustibili fossili: l'agricoltura è una consumatrice di energia, non una produttrice.

Il problema è che l'esaurimento graduale sta rendendo i combustibili fossili sempre più cari. E prezzi dei combustibili più alti generano immediatamente prezzi del cibo più alti. E' accaduto, ed è un grosso problema, specie per la gente povera del mondo (il grafico sotto proviene dai dati FAO)


Così, che cosa faremo? Ci serve energia per l'agricoltura, non c'è dubbio su questo. Per ottenere questa energia potremmo tornare al lavoro umano e agli animali da soma, come in passato. E' il concetto dei “50 milioni di contadini” (nei soli Stati Uniti) proposto da Richard Heinberg. Ma il lavoro del contadino di un tempo non era per niente piacevole e nemmeno tanto efficiente. L'agricoltura preindustriale produceva solo un modesto surplus a spese di un numero di persone maggiore. Non c'è dubbio che l'arrivo della moderna agricoltura meccanizzata sia stata vista ovunque come un grande progresso nella liberazione della gente dalla schiavitù del duro lavoro manuale dell'agricoltura. (Immagine sotto -1971- per gentile concessione di Stefan Landsberger)



Così, possiamo eliminare i combustibili fossili in agricoltura senza dover tornare alle pratiche spacca-schiena del passato? Io ed alcuni colleghi abbiamo cominciato a porci questa domanda già qualche anno fa e questo ci ha portato a studiare l'idea di usare l'energia rinnovabile (NON intesa come biocombustibili) per alimentare macchine agricole. Abbiamo notato che le moderne tecnologie rinnovabili (principalmente eolico e fotovoltaico) producono elettricità e che trasformare l'energia elettrica in combustibili è costoso ed inefficiente. Così, l'idea che abbiamo sviluppato è stata quella di usare direttamente l'elettricità per alimentare l'agricoltura.

Il risultato è stati il “progetto Ramses”, che ci ha portato a sviluppare un prototipo di veicolo agricolo che non fosse solo un trattore, ma un veicolo multifunzione per diverse applicazioni, compreso l'immagazzinamento di energia (nella foto sotto, da sinistra a destra, Toufic El Asmar, Paolo Pasquini e Ugo Bardi).


Il veicolo Ramses è stato un successo come prototipo ed è stato usato in diverse attività agricole per alcuni anni, prima in Libano ed ora in Italia. Ci ha insegnato diverse cose: una è che, facendo i calcoli appropriati, oggi la meccanizzazione elettrica in agricoltura è ancora marginalmente più costosa dei motori convenzionali, basati sui combustibili fossili. A causa di questo costi marginalmente maggiori, i contadini usano ancora motori convenzionali e il Ramses è ancora solo un prototipo.

Ma le cose stanno gradualmente cambiando e, alla fine, a causa sia dell'esaurimento sia del cambiamento climatico, dovremo “svezzare” l'agricoltura dai combustibili fossili. Questa idea ci ha portati ad un esame più completo del processo agricolo. Se il Ramses ha dimostrato che possiamo usare l'energia elettrica per molte mansioni che richiedono energia meccanica, è anche vero che l'agricoltura ha bisogno di molto di più: le servono fertilizzanti, pesticidi, trasporto, refrigerazione ed altro. Possiamo svolgere tutte queste mansioni usando l'energia elettrica prodotta dalle fonti rinnovabili?

Questo è ciò di cui parla il nostro articolo recente sul “Journal of Cleaner Production” (autori Ugo Bardi, Toufic El Asmar e Alessandro Lavacchi, vol. 19, pp. 2034-2048 - 203). Si tratta di un esame esteso di come l'energia viene usata in agricoltura e di come, in futuro, potremmo ottenere questa energia dalle fonti rinnovabili, abbandonando i combustibili fossili e allo stesso tempo mantenendo alta la produttività della moderna agricoltura.

I risultati? Come potete immaginare, non sarà un'impresa facile, ma abbiamo trovato che non è neanche impossibile. Via via che le moderne rinnovabili (eolico e solare) aumentano la propria efficienza e costano meno è perfettamente possibile pensare di integrarle nel processo agricolo, prima riducendo e quindi eliminando del tutto il bisogno di usare localmente combustibili fossili.

Poi, naturalmente, la produzione agricola non è basata solo sull'uso locale di combustibili fossili: i fertilizzanti, per esempio, vengono prodotti in grandi impianti industriali, Questi impianti possono essere alimentati dall'energia rinnovabile e risulta, per esempio, che ci sono metodi conosciuti per usare l'elettricità e generare ammoniaca come fertilizzante senza bisogno di usare metano o idrogeno come materia prima. Neanche così, anche un'energia abbondante può risolvere tutti i problemi, per esempio il graduale esaurimento delle risorse minerali di fosforo. Per quello, solo una gestione accurata di ciò che abbiamo può mantenere la disponibilità dei fertilizzanti a base di fosfato necessari.

Quindi, il risultato finale del nostro studio è che le moderna energia rinnovabile può essere di incredibile aiuto all'agricoltura, ma non per l'agricoltura sprecona ed insostenibile di oggi. E' possibile trasformare l'elettricità in cibo e non abbiamo bisogno di tornare alle pratiche spacca-schiena di un tempo. Ma dobbiamo immaginare e costruire un'agricoltura che non distrugge le risorse che usa.

Per una copia del nostro articolo sul “Journal of Cleaner Production” scrivetemi all'indirizzo ugo.bardi(pispoloattorcigliatohiocciola)unifi.it