di Ugo Bardi

Il “diagramma a palloncini” di Charles Hall.. Sull’asse delle Y c’è l ‘EROEI (EROI) il ritorno di energia sull’investimento in energia. Sull’asse delle X sta il totale dell’energia prodotta da quella fonte nel mondo. La dimensione dei pallonicini sull’asse verticale da un’idea dell’incertezza dei dati. Notare la riga per il “minimo richiesto per la civilizzazione” che, secondo Hall, non può essere meno di circa 5.

Mi è capitato qualche volta di parlare di energia a delle assemblee organizzate per gli agricoltori. Il risultato non è stato brillante. Ho parlato di EROEI, ovvero ritorno energetico sull’investimento e su questa base ho detto che non è una buona idea coltivare biocombustibili. C’è mancato poco che mi rincorressero con i forconi.

In effetti, il concetto di EROEI suscita a volte reazioni un po’ aggressive non soltanto dagli agricoltori ma da tutti quelli ai quali i risultati dell’analisi vanno a rompere il giocattolo preferito. Se i biocombustibili della presente generazione vengono impietosamente demoliti dall’analisi EROEI, lo stesso succede per la tanto decantata “economia basata sull’idrogeno”. Il nucleare, poi, ne viene ridimensionato alquanto. Al contrario, l’EROEI favorisce le rinnovabili, cosa che da molto fastidio a chi di rinnovabili non ne vuole proprio sapere. Insomma, l’EROEI è un po’ come il grillo parlante di Pinocchio: dice la verità e questo non lo rende simpatico a tutti.

Eppure, il concetto di “EROEI”o “EROI” (energy return for energy investment) è una cosa che non possiamo ignorare. E’ l’equivalente del ritorno monetario di un conto in banca,  espresso però in unità di energia. Nessuno vorrebbe investire soldi in un conto che ha degli interessi molto bassi o negativi, e lo stesso vale per l’energia. Già ne avevo parlato in un articoletto intolato “Il conto in banca dell’energia“. Nonostante che siano passati quattro anni, l’articolo è ancora perfettamente valido e vi suggerisco di darci un’occhiata se vi interessa approfondire un po’ l’idea. Ne ho anche riparlato in un post recente.

Allora, se è vero che l’EROEI è un concetto tanto utile, è anche vero che - come dicevo - c’è chi reagisce come per il grillo nella storia di Pinocchio: cercando di spiaccicarlo contro il muro con una scarpata. Ci sono molti modi per liberarsi di questa cosa fastidiosa che si chiama EROEI; il più semplice è di ignorarla. Se non si riesce a ignorarla, si può sempre dire che l’EROEI non conta niente, quello che conta sono i soldi dei sussidi statali. Di fronte a questa posizione, c’è poco da fare.

Ma c’è anche chi si prova ad andare a criticare il concetto stesso di EROEI. L’ultimo esempio in questo senso è un post sul blog di Uriel che consiste in una curiosa disquisizione su centrali nucleari e barbabietole che poi va a concludere che l’EROEI e un imbroglio in quanto non è chiaro come lo si calcola (più correttamente, Uriel non ha capito come lo si calcola). Ma, a parte la discreta confusione che ha fatto Uriel, ci sono delle domande perfettamente legittime sul concetto di EROEI: come mai i valori che si ottengono sono così variabili? Quali fattori esattamente dobbiamo prendere in considerazione per calcolare l’EROEI?

Prima di tutto, la variabilità dei risultati - la vedete, per esempio, nel diagramma a palloncini di Charles Hall riportato all’inizio. Questa incertezza è inevitabile: ci sono tanti modi di fare le cose e tante condizioni diverse. Ma quando si legge, per esempio, di gente che da all’EROEI del nucleare un valore minore di 1, e altri che lo danno superiore a 80, ci si può legittimamente insospettire che qualcuno stia imbrogliando. In effetti, è così: i valori più estremi sono la conseguenza dell’atteggiamento politico di chi fa il calcolo. La tecnologia nucleare è molto complessa e stiracchiando sistematicamente tutti i passaggi c’è chi riesce a tirar fuori dei valori politicamente appropriati. Se però si fa il calcolo in modo onesto, i risultati sono consistenti. Personalmente, dai dati che ho, credo che si possa dire ragionevolmente che l’EROEI del nucleare è all’incirca quella del fotovoltaico, ovvero fra 5 e 10, più o meno come la vedete nel diagramma a palloncini all’inizio.

Ma che cosa vuol dire fare il calcolo in modo onesto? Beh, questo ci porta alla definizione di EROEI e all’altra domanda: che cosa includere esattamente nelle stime? Qui, come in tanti campi dell’ingegneria, si tratta di mettersi daccordo su cosa stiamo misurando in modo da fare le cose in modo riproducibile. Per calcolare l’EROEI bisogna fare un calcolo di “analisi di ciclo di vita” (life cycle analysis, LCA). Se cercate su internet, troverete che il concetto di LCA è normato in modo rigoroso, per esempio in accordo con l’organizzazione internazionale per la standardizzazione (ISO). Queste norme eliminano l’arbitrarietà nel calcolo, sempre assumendo, ovviamente, che siano applicate correttamente.

La definizione di LCA ci dice anche che cosa si deve e non si deve inserire nel calcolo. L’LCA comprende molte cose: per esempio l’energia necessaria per estrarre,  trasportare e trasformare i minerali con cui un impianto è costruito. Comprende anche l’energia necessaria per lo smantellamento; insomma tutto quello che è inerente al fatto di costruire, rifornire, manutenzionare e poi, alla fine, demolire, un impianto che produce energia. Però LCA non comprende cose che hanno a che fare solo indirettamente con la vita dell’impianto. Per esempio, non comprende l’energia che gli addetti usano per andare in vacanza o per scaldarsi la casa.

Questa di escludere questi costi energetici “indiretti” non è, ovviamente, l’unica strategia possibile e c’è chi ha proposto di includerli. Ma quello che vogliamo dall’EROEI è una misura riproducibile della bontà di una tecnologia. Se cominciamo a metterci i costi energetici delle automobili degli addetti, allora l’EROEI comincia a dipendere dagli stili di vita e lo stesso impianto ha valori diversi a seconda che stia in Corea o negli Stati Uniti. Non avrebbe senso e non sarebbe utile a nessuno.

Però, c’è una logica anche nel ragionamento che ci sono costi anche al di fuori dei puri costi energetici dell’impianto. Fare il calcolo dell’EROEI secondo il metodo standard vuol dire che arriviamo a un dato che ci dice quanto ci avanza; ovvero quanto questo impianto ci renda ricchi. L’eccesso di EROEI superiore a 1 è il nostro guadagno; quello che possiamo usare per tutte quelle cose che sono la “civilizzazione”. Ed è chiaro che la civilizzazione ha un costo energetico. Dice giustamente Charles Hall che non ci potrebbe essere una civilizzazione come la nostra se la fonte energetica che questa civilizzazione sfrutta non ha un EROEI di almeno > 5. Infatti, l’agricoltura tradizionale, senza l’apporto dei fossili, aveva un EROEI inferiore a 5, secondo alcuni intorno a 2-3. Con EROEI così bassi, le civiltà agricole potevano costruire templi e piramidi, ma non potevano permettersi cose come pensioni, servizio sanitario pubblico, cassa integrazione e vacanze al mare per tutti. Era un altro mondo.

Il nostro mondo è quello che è perché è stato costruito su combustibili a alto EROEI. Ai tempi d’oro, il petrolio aveva un EROEI intorno a 100. E’ questo che ci ha consentito di costruire una civiltà che non ha pari nella storia umana. Però, l’EROEI delle fonti fossili non è fisso, cambia negli anni via via che si esauriscono i giacimenti migliori. Il petrolio di oggi è sceso a valori di EROEI intorno a 15-20 e continua a scendere - il gas non fa di meglio il valore per il carbone nel diagramma di Hall è relativo solo a certe condizioni particolari di uso locale: se il carbone lo dobbiamo trasportare a grandi distanze, l’EROEI scende vertiginosamente. Questa riduzione generalizzata dell’EROEI delle nostre fonti principali è la ragione di fondo per i nostri tanti problemi attuali. Via via che passa il tempo, se continuiamo a basarci sui combustibili fossili, siamo condannati a tornare alla civiltà agricola dei nostri antenati.

L’EROEI non è la sola cosa da considerare in questo tipo di ragionamenti ma, come vedete, è un parametro fondamentale per determinare in che tipo di mondo viviamo e potremo vivere. Ci vuole un EROEI alto per costruire una società prospera dove ci siano garanzie di vita e di salute per tutti, dove ci sia anche la possibilità di avere risorse per l’arte e la scienza e per tutte quelle cose che rendono la vita degna di essere vissuta. Non è impossibile: l’EROEI medio delle fonti rinnovabili moderne è già intorno ai 20-30 e migliora via via che le tecnologie progrediscono. L’EROEI di una tecnologia eolica come il kitegen si stima a livelli superiori a 50: non è ancora una realtà pratica ma da un’idea di quello che è possibile se ci decidiamo ad abbandonare i fossili. Se invece continuiamo a cercare di sfruttare risorse ormai in declino, ci si prospetta soltanto una discesa verso la povertà. Su queste cose, non si può imbrogliare a forza di chiacchere, L’EROEI è basato su grandezze fisiche e non mente.