martedì 19 febbraio 2008
di Ugo Bardi
(ASPO-Italia, sezione italiana dell’associazione per lo studio del
picco del petrolio)
1. La situazione
Esaminerò la questione del “piano energetico” europeo (più
esattamente dell’azione integrata europea per il clima) alla luce
della situazione della produzione mondiale dei combustibili
fossili. Ovvero, cercherò per prima cosa di valutare come le azioni
previste dal piano si integrino nelle previsioni di produzione nel
futuro. Questa valutazione si basa principalmente sulle previsioni
e sui dati di un gruppo di ricercatori che fa capo all’associazione
ASPO (Association for the Study of Peak Oil and Gas). Il quadro
tratteggiato da questo gruppo differisce in modo abbastanza
sostanziale da quello prodotto dalle varie agenzie governative
(IEA, WEC, EIA, ecc.) non tanto per differenze nei dati geologici
di disponibilità di risorse, quanto per l’uso di modelli che
tengono conto delle interazioni negative e positive fra l’attività
estrattiva e il sistema economico in generale. Questi modelli
prevedono il raggiungimento di un “picco di produzione” (“peak oil”
nel caso del petrolio) molto prima dell’esaurimento completo delle
risorse. Il lettore interessato a sapere di più su questo argomento
può vedere il sito dell’associazione
ASPO-Italia quello di
ASPO oppure quello dell’associazione
“the oil drum”.
Ciò detto, partiremo dalla
situazione petrolifera, che è la più critica e per la quale
esistono i dati più dettagliati e (relativamente) certi. Ecco i
dati più recenti disponibili per la produzione mondiale di petrolio
e condensati liquidi, dal “International Petroleum Monthly”
pubblicato sul sito
dell’Energy Information Agency.
Notiamo come la produzione degli
ultimi anni sia stata sostanzialmente piatta, se non in leggera
diminuzione. Questo andamento è stato interpretato da alcuni come
il raggiungimento, nel 2005-2006, del “picco globale” della
produzione petrolifera, il che implica che nel futuro vedremo un
declino irreversibile. Ovviamente, i dati disponibili non
permettono di provare questa interpretazione al di là di ogni
dubbio, ma ci sono elementi che la rendono verosimile. Uno è la
coincidenza del picco attuale con le molte stime fatte in
precedenza che spesso prevedevano il picco globale a date variabili
fra il 2000 e il 2010. È vero che ci sono state anche stime più
ottimiste, ma quello che rende la cosa preoccupante è la durata
della stasi produttiva accoppiata alla condizione dei prezzi. Ci
sono state altre stasi produttive nel passato, ma quella attuale è
particolare sia per la durata, sia perché avviene in corrispondenza
con un incremento dei prezzi del tutto paragonabile a quello della
“Grande Crisi del Petrolio” degli anni ’70. I prezzi in questo
triennio si sono mantenuti quasi sempre sopra i 60 dollari al
barile, e sono saliti oltre i 90 dollari nel 2007 (immagine da
Wikipedia).
In queste condizioni, se i
produttori avessero potuto aumentare la produzione l’avrebbero
fatto sicuramente. Se non lo hanno fatto, ne possiamo solo dedurre
che sono ai limiti massimi delle loro capacità produttive.
In una recente intervista sul “New
York Times”, Daniel Yergin di Cambridge Energy Research Associates
(CERA) ha cercato di buttare acqua sul fuoco dicendo che “One
shouldn't be investing with the mindset that oil's going to be $100
forever”, ovvero “non bisognerebbe investire aspettandosi che
il prezzo del petrolio rimanga sempre a 100 dollari al barile”. Ha
probabilmente ragione, ma non nel senso che appare a prima vista. È
perfettamente possibile che i prezzi del petrolio scendano se ci
sarà una recessione economica, come molti si aspettano. In questo
caso, la discesa dei prezzi del petrolio potrebbe apparire come una
buona cosa, ma non è così. Per rendersi conto del perché, basta
guardare questa tabella, pubblicata recentemente dalla EIA (1).
Sebbene ci sia in Italia chi crede
ancora, e lo dice pubblicamente, che il costo di estrazione del
petrolio sia di cinque dollari al barile (2), la tabella fa vedere
chiaramente come il costo abbia raggiunto livelli tali che un
abbassamento dei prezzi rispetto al trend degli ultimi tre anni,
ovvero che raggiungessero livelli sotto i 50 dollari al barile,
manderebbe rapidamente fuori mercato una notevole frazione dei
giacimenti in produzione e ridurrebbe sostanzialmente gli
investimenti in esplorazione e sviluppo. In altre parole,
probabilmente la produzione mondiale potrà rimanere costante solo
fino a che il prezzo del petrolio si manterrà alto. In effetti, al
momento l’industria sta investendo pesantemente nella ricerca e
riesce a mantenere un flusso di nuovi giacimenti in produzione che
compensa per il declino dei vecchi giacimenti. Ma se il prezzo del
petrolio dovesse abbassarsi, caleranno anche gli investimenti e, di
conseguenza, anche la produzione.
Si può non essere d’accordo con
l’analisi della situazione che prevede un picco di produzione a
breve scadenza, ma difficilmente si può negare che la situazione
della produzione petrolifera è critica. In particolare, il prossimo
futuro ci potrebbe riservare “sobbalzi” di vario tipo (interruzioni
di fornitura, aumenti rapidi dei prezzi, blocchi economici, ecc.)
non diversi da quelli che abbiamo già visto al tempo della grande
crisi degli anni ’70.
Vediamo ora rapidamente gli altri
combustibili fossili. La situazione del gas naturale è
indubbiamente meno critica di quella del petrolio dal punto di
vista delle disponibilità produttive, perlomeno a livello globale,
ma comunque si trova di fronte a problemi simili con l’aumento
generalizzato dei prezzi. In aggiunta, dal punto di vista europeo,
il gas ha una criticità politica e strategica che il petrolio non
ha. La figura seguente viene da un articolo recente di Euan
Mearns (3) e mostra come tutti i produttori Europei, eccetto
la Norvegia, siano in calo e come anche la produzione norvegese sia
destinata a iniziare un calo irreversibile nel prossimo futuro.
Su questa difficile situazione si
innesta la questione del trasporto criogenico del gas naturale
liquido (LNG). Se i rigassificatori rendessero meno critica la
dipendenza strategica dell’Europa occidentale dalla Russia e
dall’Algeria, lo sviluppo della nuova infrastruttura è ancora
embrionale. Al momento, l’Europa importa soltanto circa il 5.5% del
suo consumo di gas in forma di LNG. Per mantenere le attuali
previsioni di crescita della domanda, occorrerebbe aumentare questa
frazione a oltre il 30% nel 2020 (Mearns, ibid.). Gli investimenti
necessari sarebbero immensi. Tenendo conto anche che l’Europa si
troverebbe a fronteggiare la competizione asiatica per il consumo
di LNG, non è chiaro se la produzione dei paesi esportatori, quali
il Qatar e la Nigeria, sarebbe in grado di soddisfare la domanda
derivante da un massiccio ricorso al gas naturale liquido da parte
dei paesi consumatori.
Per finire, per quanto riguarda il
carbone, l’Europa si trova a dipendere sempre di più dalle
importazioni con i produttori tradizionali (Gran Bretagna, Germania
e Francia) in declino ormai irreversibile. In assoluto, la quantità
di carbone estraibile nel mondo sembra essere ancora abbondante.
Tuttavia, il carbone si trasporta con difficoltà e ad alti costi,
per cui è più che altro una risorsa utilizzata in loco dai
produttori. È del 2007 la notizia che il governo cinese ha
decretato il blocco delle esportazioni di carbone. Evidentemente,
trovare carbone sul mercato mondiale è destinato a diventare sempre
più difficile in un mondo sempre più competitivo.
2. La reazione
Europea
La reazione istituzionale Europea di fronte alle preoccupazioni
riguardo alle risorse di combustibili fossili è stata fino a oggi
sostanzialmente nulla. Mentre l’Europa sostiene finanziariamente
progetti, convegni, studi e discussioni sul cambiamento climatico,
non risulta che si destinino somme anche minime a studi
sull’esaurimento dei combustibili fossili. Sembrerebbe che su
questo argomento la commissione europea si basi unicamente sugli
studi di agenzie internazionali. Queste agenzie sono professionali
quanto si vuole ma nel passato hanno fatto errori di previsioni
clamorose, come per esempio, recentemente, mancando completamente
il declino della produzione messicana, iniziato l’anno scorso. È
curioso che esista una differenza così profonda nella valutazione
di due problemi, quello climatico e quello dell’esaurimento, che
sono entrambi potenzialmente in grado di danneggiare l’economia
europea e la salute dei cittadini europei. Forse ci sono ragioni
psicologiche, forse politiche, forse ideologiche, forse tutte e tre
le cose causano la quasi totale assenza del problema
dell’esaurimento dall’agenda politica della commissione europea. Ma
non mi addentro qui su quelle che potrebbero essere le possibili
spiegazioni. Rimane il fatto che il cambiamento climatico, sia pure
un problema potenzialmente più remoto, viene considerato molto più
importante (almeno ufficialmente) di un problema, quello della
disponibilità strategica di risorse fossili che è potenzialmente
immediato (e non solo potenzialmente, con i prezzi del barile a 90
dollari). A livello ufficioso di contatti personali, sembrerebbe
che un certo numero di funzionari a Bruxelles abbia capito come
stanno le cose. Nella pratica, tuttavia, sembra che sia
politicamente scorretto esprimere queste preoccupazioni
pubblicamente.
Ciò detto, tuttavia, è possibile che
le preoccupazioni per il cambiamento climatico portino alla ricerca
di soluzioni che sono, alla fine dei conti, le stesse che sarebbero
utili per il problema della disponibilità di risorse. Sembrerebbe,
in effetti, che questo sia il caso. Molte delle soluzioni
prospettate dalla commissione nella recente proposta di un’azione
integrata per il clima si prospettano come bivalenti. Vedremo
tuttavia nel seguito come la differente visione a lungo termine
porti a proporre azioni che, seppure probabilmente efficaci per
combattere il riscaldamento globale, lo sono molto meno per quanto
riguarda una possibile emergenza dovuta a interruzioni di forniture
di combustibili fossili.
Nel complesso, il piano della
Commissione Europea si presenta come abbastanza ragionevole. Mira
per prima cosa alla promozione della soluzione più ovvia e più
immediata: quella dell’efficienza. In secondo luogo, tende a
potenziare le fonti rinnovabili più promettenti (eolico e
fotovoltaico) mentre mantiene una posizione non negativa riguardo
all’energia nucleare, avvertendo esplicitamente che, al momento,
non è possibile farne a meno. Più discutibile dal punto di vista
tecnico è il progetto del sequestro della CO2 dagli impianti a
carbone. L’idea che dal 2013 tutti i nuovi impianti dovrebbero
essere “carbon neutral” sembra piuttosto ottimistica considerando i
costi e la tecnologia ancora non completamente matura e che non è
mai sperimentata su lunghi periodi di sequestro.
Un altro punto critico è la
questione dei biocombustibili, dove il target del 10% per il 2020
sembra il risultato di un compromesso insoddisfacente fra
sostenitori e oppositori dei biocombustibili stessi. I
biocombustibili soffrono di gravi problemi. Secondo alcuni autori,
alcune strade per la loro produzione, in particolare etanolo da
mais, sono energeticamente neutrali o addirittura negative, nel
senso che occorre più energia per il completo ciclo di coltivazione
e trasformazione di quanta non se ne possa poi ricavare dal
carburante ottenuto (per esempio, Pimentel (4). In questo caso,
l’obiettivo della commissione europea di ridurre le emissioni di
CO2 non sarebbe ottenuto, anzi, ne risulterebbe un peggioramento.
Altri autori ritengono che il rendimento del ciclo dell’etanolo da
mais sia positivo, ma in tutti i casi rimane basso. Alcuni studi
recenti (5) indicano che il problema è molto generale e che
anche coltivazioni più benigne in senso di rendimento, come quella
dell’etanolo da canna da zucchero, risultano comunque in
un’emissione netta di CO2. Ovvero, i biocombustibili non sarebbero
“carbon neutral” come si dice comunemente.
La questione dei biocombustibili è
un elemento di debolezza del piano europeo in quanto arriva a una
proposta che non risolve nessuno dei problemi in essere.
Un’ulteriore critica che può essere fatta ai biocombustibili così
come vengono proposti è che utilizzano spazio che sarebbe invece da
usarsi per coltivazioni alimentari. Per questa ragione, c’è chi li
ha definiti, in toto, un “crimine contro l’umanità” (6).
Comunque si voglia vedere la cosa, per non danneggiare
l’agricoltura europea e ridurne la capacità di produzione di
alimentari, i biocombustibili dovrebbero essere necessariamente
importati dall’estero e quindi non ridurrebbero la vulnerabilità
strategica dell’unione a interruzioni di forniture.
3. Efficacia delle
misure
Si tratta ora di verificare l’efficacia delle misure previste dal
piano europeo. Per “efficacia” intendo qui più che altro l’effetto
relativo alla mitigazione dell’attesa riduzione della produzione
dei combustibili fossili, e non l’obiettivo dichiarato della
riduzione delle emissioni di gas serra nell’atmosfera.
Un’analisi completa richiederebbe un
lavoro immenso e, per il momento, possiamo solo limitarci a delle
considerazioni approssimate. Prenderò in considerazione
principalmente il petrolio, il più studiato e allo stesso tempo il
più critico, dei combustibili fossili. Vediamo qui di seguito
alcuni dati recentissimi da “The Oil Drum” (7).
Qui, la linea rossa rappresenta la
produzione mondiale di “tutti i liquidi”, quella blu la produzione
dell’OPEC. L’estrapolazione per il futuro prevede due casi, uno che
le risorse rimanenti siano di 1.16 TB (terabarili) e l’altra che
siano di 0.78 TB. Questo secondo caso è considerato più realistico
dall’autore; comunque, in entrambe i casi, ci troviamo ad avere un
deficit produttivo rispetto ai valori attuali per il 2020 che è
dell’ordine di 20 MBD (milioni di barili al giorno). Questo
rappresenta un calo di circa il 25% rispetto alla produzione
attuale. Se consideriamo poi la crescita della domanda, come viene
normalmente considerata nei vari studi sull’argomento, ci si
aspetta per il 2020 che potrebbe essere soddisfatta da una
produzione intorno ai 100 MBD. In questo caso, il deficit sarebbe
intorno al 40%.
Nell’ipotesi che il calo della
produzione mondiale si ripercuota proporzionalmente sui consumi
Europei, già qui vediamo un problema. L’unica politica Europea del
piano proposto che si trova a contrastare questa riduzione sembra
essere quella dei biocombustibili. Questi dovrebbero raggiungere,
secondo gli obiettivi del piano, un livello tale da fornire 10% dei
combustibili veicolari per il 2020. C’è anche da tener conto che si
parla soltanto di “combustibili”, mentre il petrolio serve anche a
molte altre cose. Secondo dati dell’EIA, in un paese
industrializzato, meno del 70% del petrolio è usato come
combustibile. Del rimanente, circa il 25% serve per l’industria
chimica, il poco che rimane serve per il riscaldamento domestico e
per la produzione di energia elettrica. Ne consegue, che
rimpiazzare il 10% dei combustibili derivati da petrolio con
biocombustibili vuol dire rimpiazzare solo meno del 7% del
fabbisogno petrolifero europeo. Evidentemente, anche ammesso che si
riesca a espandere la produzione di biocombustibili ai livelli
previsti dal piano, per il 2020 (cosa per niente ovvia) è veramente
troppo poco rispetto alla possibile riduzione delle forniture.
Inoltre, se il petrolio seguirà la
curva di declino prevista dalla figura presentata più sopra, il
problema si pone più che altro a lungo termine. Indipendentemente
da considerazioni sull’efficienza di ciclo della produzione, la
coltivazione di piante da trasformare in biocombustibili richiede
immensi spazi e anche i più ottimisti fra i sostenitori dei
biocombustibili stessi non ritengono che si possa arrivare a
coltivare frazioni superiori a circa il 30% dell’attuale fabbisogno
(8).
In sostanza, i biocombustibili non
sono una soluzione praticabile per quanto riguarda il mantenimento
dell’attuale trasporto su strada in una previsione di carenza di
combustibili fossili. Questa conclusione non si riferisce all’uso
della biomassa per la produzione di energia elettrica che, invece,
è una soluzione praticabile anche se meno efficiente delle
rinnovabili, come il fotovoltaico o l’eolico. Tuttavia, trasformare
la biomassa in biocombustibili è un processo troppo inefficiente,
come pure sono troppo inefficienti i motori a combustione interna
che li utilizzano. Una vera soluzione al problema dei trasporti può
venire soltanto da misure molto più aggressive, sia tecnologiche
come gestionali. Dal punto di vista tecnologico, è vitale
sostituire rapidamente gli attuali inefficienti motori a
combustione interna con i nuovi sistemi ibridi, e in particolare
plug-in ibridi, che sfruttano motori elettrici ad alta efficienza e
sono compatibili con la produzione di energia elettrica da fonti
rinnovabili o nucleare. Dal punto di vista gestionale, è
fondamentale aumentare l’efficienza del trasporto in termini di
incoraggiamento dei trasporti collettivi per quanto riguarda le
persone, o navali e su rotaia per quanto riguarda le merci. Allo
stesso tempo, diventa importante ottimizzare i trasporti
all’interno dell’intero sistema produttivo riducendo la necessità
di trasportare merci e persone su lunga distanza. Queste cose,
tuttavia, sembrano poco considerate nel piano europeo.
Migliore è la situazione per quanto
riguarda la produzione di energia elettrica e l’efficienza
energetica. Qui, ci sono ampi spazi di miglioramento e il piano
energetico europeo sceglie le tecnologie giuste. L’energia
rinnovabile in termini di fotovoltaico e di eolico ha una resa di
ciclo (LCA) ben superiore a quella dei biocombustibili ed è in
continuo aumento. Inoltre, la frazione di territorio necessario per
ottenere i valori proposti dalla commissione europea è molto
piccola rispetto al territorio disponibile. Non è nemmeno escluso
che nel futuro si possa importare in Europa energia elettrica
prodotta da impianti rinnovabili localizzati nelle zone Sahariane
ben soleggiate. Ma per il momento si può considerare che l’energia
rinnovabile europea può essere interamente prodotta in Europa.
Quindi, non ci sono problemi strategici di interruzione delle
forniture.
Fino a che punto può l’energia
rinnovabile sostituire i combustibili fossili? Al momento, gas
naturale ed energia rinnovabile giocano un ruolo complementare
l’uno con l’altro nella rete elettrica, con il gas che compensa per
la variabilità della fornitura di energia rinnovabile. In una
situazione di carenza di gas, nell’attuale organizzazione della
rete, le rinnovabili non sarebbero una soluzione. C’è chi ritiene
che questo problema sia sufficientemente grave da condannare le
rinnovabili all’eterna marginalità. Non è così: il problema è
risolvibile. Soluzioni tecnologiche per l’immagazzinamento di
energia su tutte le scale temporali esistono da tempo; per esempio
l’aria compressa (CAEN), i bacini idroelettrici e molte altre. In
termini generali, l’integrazione dell’energia rinnovabile nella
rete elettrica è parte del concetto di “rete intelligente” (smart
grid) che si adatta in modo flessibile alle variazioni sia di
domanda che di offerta.
Anche su questo punto, il piano
europeo sembra insufficiente. Rimanendo in una visione “business as
usual”, il piano non vede la possibilità di dover far fronte a una
carenza grave di forniture e non si impegna con sufficiente
aggressività nel promuovere le tecnologie di stoccaggio. In parte,
il problema potrebbe essere alleviato dal carbone e dal nucleare,
ma da sole queste tecnologie non sono sufficienti.
4. Conclusioni
L’impressione di questo rapido esame è che la Commissione Europea
si stia muovendo complessivamente nella giusta direzione nella
promozione delle energie rinnovabili e dell’efficienza energetica.
Tuttavia, l’enfasi riguardo al cambiamento climatico fa sì che il
piano si muova in un’ottica di “business as usual” che non tiene
conto della futura situazione che potrebbe implicare gravi carenze
nella fornitura di combustibili fossili per l’Unione Europea. Per
questa ragione, il piano non riesce a proporre opzioni veramente
efficaci per quanto riguarda il trasporto veicolare su strada e
sull’integrazione dell’energia rinnovabile nella rete.
(1)
http://www.eia.doe.gov/emeu/perfpro/production.pdf
(2)
http://realismoenergetico.blogspot.com/2008/02/catrical-goes-global.html
(3)
http://europe.theoildrum.com/node/3283
(4)
www.physorg.com/news4942.html
(5)
http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/1151861
(6)
http://www.nature.com/climate/2008/0801/full/climate.2007.71.html
(7)
http://www.theoildrum.com/node/3623
(8) The Path Forward for Biofuels
and Biomaterials, Arthur J. Ragauskas et al. (27 January 2006)
Science 311 (5760), 484