Benvenuti nell'era dei ritorni decrescenti


venerdì 4 novembre 2016

Crepuscolo del petrolio - Un commento sulle tesi di Louis Arnoux

Qualche tempo fa su questo blog è stato pubblicato in tre puntate (quiqui qui) un lunghissimo articolo di Louis Arnoux che personalmente ho trovato estremamente interessante perché, ad un’analisi che trovo molto convincente, seguono delle conclusioni che, al contrario, mi lasciano molto interdetto.

L’analisi di Arnoux

L’articolo può essere sintetizzato in 5 punti principali:
Punto 1.   Il doppio effetto Regina Rossa e Regina Rossa Inversa.   In sintesi, La Regina Rossa significa che, dal momento che l’energia netta dei combustibili fossili sta scendendo molto rapidamente, l’industria energetica ne deve estrarre sempre di più affinché si possano continuare a fare le solite cose. A oggi, secondo le stime di Arnoux, l’insieme dell’industria energetica dissipa circa l’88% dell’energia che estrae per pompare, cavare, lavorare e recapitare l’energia.  Oltre che nelle dispersioni intrinseche ai sistemi termodinamici ed alla scarsa funzionalità di reti spesso fatiscenti.   Ciò rende molto probabile un collasso del sistema produttivo nel giro di una decina di anni. Diciamo fra il 2025 ed il 2030 (guarda caso lo stesso periodo indicato dallo scenario BAU ne “I limiti dello Sviluppo”).
La Regina Rossa Inversa riguarda invece tutti i possibili sostituti di petrolio, gas e carbone.    Per crescere hanno bisogno di grandi investimenti energetici che vengono sottratti ad altri settori.   Quindi, per crescere abbastanza rapidamente da sostituire l’attuale sistema energetico prima che collassi, drenerebbero tali risorse tali da uccidere l’economia globale.   Se invece crescono abbastanza lentamente da lasciare risorse per gli altri settori (ad esempio l’agricoltura) non potranno sostituire le fossili in misura sufficiente ad evitare il collasso.
In particolare, per Arnoux è critica la situazione dell’industria petrolifera perché è quella più vicina al collasso termodinamico.   L’ex "oro nero” rappresenta oggi il 33% dei consumi globali ed è una percentuale in diminuzione, ma rimane critico perché tutte le altre filiere energetiche funzionano in quanto supportate dal petrolio.   Comprese quelle rinnovabili, perlomeno nelle loro fasi di realizzazione e per la manutenzione delle infrastrutture.   Ergo un collasso dell’industria petrolifera provocherebbe un automatico collasso di tutto il resto.
Punto 2.   La disponibilità di energia netta pro capite ha raggiunto il picco all’inizio negli anni ’70, poi ha cominciato a decrescere per il contemporaneo peggioramento dell’EROEI e dell’incremento demografico.  Per decenni il sistema economico ha continuato a crescere grazie all’esplosione del debito, ma oramai il debito non è più sostenibile perché l’industria energetica deve investire in se stessa più del 50% dell’energia che estrae. Questo porta necessariamente ad una riduzione di produttività del sistema economico complessivo. La riduzione dei salari reali, la progressiva soppressione del welfare, la distruzione del risparmio e di ciò che resta della biosfera, ecc. non riescono più a compensare la perdita di efficienza del sistema produttivo.   Anzi peggiorano la situazione perché strangolano il mercato finale, mandando l’industria in una crisi di sovraproduzione.   Il risultato è una crisi cronica che impedisce all’economia di crescere e, quindi, di acquistare l’energia ad un prezzo sufficiente a garantire la manutenzione delle filiere esistenti.   Figuriamoci sostenere i costi della costruzione di un’infrastruttura energetica innovativa.
In effetti, Gail Tverberg conferma che oramai il prezzo dell’energia (ed in particolare del petrolio) non dipende più da quanto se ne estrae, ma da quanto il sistema industriale lo può pagare senza andare in bancarotta.   E questo limite non è sufficiente a mantenere in vita gran parte dell’attuale industria energetica ancora per molto.
Punto 3.   Per funzionare, il nostro sistema economico ha bisogno di energia sufficiente a soddisfare contemporaneamente 5 diversi settori:
  1. Assicurare il funzionamento delle filiere energetiche esistenti ancora per parecchi anni (manutenzione degli impianti, sostituzione dei giacimenti esauriti, ecc.)
  2. Mantenere (meglio accrescere) gli attuali standard di vita nei paesi “avanzati”.
  3. Migliorare le condizioni economiche (cioè accrescere i consumi) degli attuali poveri in ogni parte del mondo.
  4. Mitigare le nefaste conseguenze dell’economia sulla Biosfera (inquinamento, cambiamento climatico, estinzioni, ecc.).
  5. Sviluppare abbastanza rapidamente la nuova infrastruttura energetica destinata a sostituire le fossili.
Secondo Arnoux, almeno dal 1990 i limiti termodinamici delle fonti energetiche esistenti non consentono più di perseguire tutte queste finalità contemporaneamente ed in misura sufficiente.   Ne consegue un’inevitabile deterioramento sia delle condizioni economiche che di quelle ambientali.
Punto 4.   Siamo giunti a tanto soprattutto per l’incapacità dei decisori e dell’opinione pubblica mondiale a capire la fisica dei sistemi complessi.   Al di la dei ruoli importanti e dei titoli accademici, sia fra i politici che fra gli economisti ancora prevalgono impostazioni basate su idee incompatibili con le leggi della Natura.  È quello che Arnoux chiama la “Sindrome della Fatina dei Denti”:  cioè pensare che possa esistere una fonte energetica che può essere sfruttata senza provocare le nefaste conseguenze della dissipazione di energia.
Punto 5.   La potenza installata attuale (tutte le fonti) è di circa 17 TW.   Secondo Arnoux, una popolazione stabilizzata attorno agli 8 miliardi di persone avrebbe bisogno di circa 50 TW per sopperire alle cinque categorie di bisogni elencati al punto 3.   Di questi, 10 TW dovrebbero essere dedicati alla mitigazione degli effetti negativi sull'ambiente, in particolare alla rimozione di CO2 dall'atmosfera tramite sistemi tecnologici.
Tale potenza sarebbe raggiungibile passando da un’efficienza energetica attuale, del 12% circa, ad una dell’80%, interamente da solare diretto.   Tale miracolo sarebbe fattibile “recuperando il calore di scarto e facendone un uso produttivo” ed utilizzando tecnologie solari con un EROEI almeno triplo rispetto alle tecnologie odierne.

Un commento

Se trovo il punti 1, 2, 3 e 4 convincenti, il punto 5 mi rimane ostico per una serie di motivi.
La prima questione che mi salta agli occhi è che Arnoux stesso sostiene che tutte le tecnologie rinnovabili attuali hanno un EROEI largamente insufficiente a sostituire le fossili.   Premesso che il calcolo dell’EROEI è complesso e criticabile, specie se riferito alle rinnovabili, di solito si stima un valore intorno a 10 o meno, ma ci sono delle eccezioni.  Impianti eolici particolarmente ben piazzati arrivano intorno a 20 ed i migliori sbarramenti idroelettrici arrivano addirittura ad 80. Ma per l’idroelettrico si tratta di impianti non replicabili in quanto i luoghi adatti sono limitati e tutti o quasi già presi.   Oggi si stanno costruendo impianti idroelettrici con EROEI infimi, talvolta minori di 1.

Il secondo punto, è che con le energie rinnovabili c’è un problema termodinamico che non può essere aggirato:  usare l’energia significa dissiparla lungo un gradiente.   Cioè, per muovere e/o scaldare qualcosa devo avere a disposizione energia concentrata e disperderla.   E tutte le energie rinnovabili, tranne l’idroelettrico in condizioni ottimali, sono diffuse.   Prima di poterle dissipare utilmente, bisogna quindi concentrarle.   Ma per concentrare l’energia bisogna necessariamente dissiparne una parte.   Qualunque sia la tecnologia usata.   Per questo penso che nulla potrà darci quello che ci hanno dato le fossili che sono state concentrate da processi naturali durati centinaia di milioni di anni.

Dunque, quali sarebbero le tecnologie in grado di recuperare il calore disperso e concentrare l’energia solare con un EROEI superiore a 30?   Arnoux non ce lo dice e, che io sappia, l’unica tecnologia attualmente allo studio che potrebbe forse raggiungere rendimenti così elevati è l’eolico d’alta quota.   Ma siamo ancora lontani da avere dei prototipi funzionanti e qui si sta parlando di installare 50 TW nel giro di 10 anni!   Quanto al recupero del calore a bassa temperatura, non mi risulta che esistano studi promettenti in materia e neppure vedo come possa essere termodinamicamente possibile.
Un terzo punto che mi lascia dubbioso è che l’analisi di Arnoux, come quelli degli altri analisti che conosco, parte dal presupposto che esista un mercato del petrolio simile a quello attuale.   Un’ipotesi corretta per analisi a breve termine, ma non per quelle a medio e lungo termine.   Io credo che, quando la situazione sarà diventata davvero critica, i governi e le grandi compagnie accantoneranno le loro ideologie liberiste e militarizzeranno il settore, destinandone il poco che potrà ancora dare ai servizi essenziali ed al funzionamento di altre filiere energetiche.   Ciò consentirà di dilazionare il collasso finale, ma non di evitarlo perché, comunque, la termodinamica del sistema non potrà che continuare a peggiorare, così come gli effetti distruttivi sugli ecosistemi di cui noi umani (senza rendercene conto) facciamo parte.
Un quarto tipo di obbiezione che mi sento di fare è che gli impatti ambientali e la crescita demografica sono correlati, sia pure in modo complesso, proprio alla dissipazione di energia.   Anche nell'ipotesi di disporre di un 100% di energia solare diretta, quali sarebbero gli effetti di una triplicazione dell’energia dissipata sull'entropia del Pianeta?   Impossibile dirlo oggi, ma possiamo essere certi che degli effetti importanti ci sarebbero.   Del resto, 80 anni fa, chi avrebbe immaginato che l’uso del petrolio avrebbe scatenato un disastro planetario di portata gologica?

Conclusioni

“Di più” di qualsiasi cosa è difficile che sia una buona strategia nell’attuale situazione, ma “di meno” vuol dire anche e soprattutto meno gente.   Una prospettiva che, in realtà, non piace a nessuno, ma che è anche l’unica speranza concreta che abbiamo.    Speranza che la diminuzione della popolazione e dei consumi avvengano abbastanza rapidamente da salvare l’essenziale della Biosfera.   Cioè del principale presupposto per una vita umana nel futuro.