Cinquantamila.it La storia raccontata da Giorgio Dell'Arti

Lunedì 13 luglio si sono riunite a Monaco di Baviera 12 aziende dai nomi pesanti tra cui Munich Re, Deutsche Bank, Siemens, E.On, Rwe. Si sono lasciate dopo aver messo la firma sull’atto fondativo di Desertec, un consorzio che metterà i primi investimenti di un progetto da 400 miliardi di euro.

L’oggetto del desiderio è la fonte di energia in grado di risolvere contemporaneamente due problemi: fermare l’inquinamento e permettere al mondo di continuare a funzionare senza tornare all’età delle caverne. Il padre fondatore è Archimede. Il progetto è figlio degli intellettuali del Club di Roma. I soldi, per ora, tedeschi. L’obiettivo produrre energia solare nel deserto del Sahara ed esportarla in Europa.

Nessun’altra è disponibile in così enorme quantità come quella proveniente dal sole. Sui deserti dell’Africa settentrionale e del Vicino Oriente arrivano annualmente 630.000 terawattora (TWh) di energia solare che nessuno utilizza. Tutto il mondo oggi ne consuma 17.700.

Secondo il piano, parte dell’elettricità prodotta verrebbe utilizzata nei Paesi d’origine e una quota verrebbe esportata in Europa. Una volta completato il progetto gli europei si assicurerebbero dal Sahara il 15 per cento del loro fabbisogno energetico. Nel 2011 sarà terminata la prima centrale. Dal 2020 cominceranno ad arrivare in Germania venti gigawattora di energia, che corrispondono ad un terzo del fabbisogno complessivo italiano. Venti GWh sono anche l’equivalente di venti centrali convenzionali o nucleari di medie dimensioni.

Nessun impianto energetico esistente al mondo è in grado di produrre tanto, nemmeno quelli nucleari. Hans Muller-Steinhagen, direttore dell’istituto di termodinamica a Stoccarda, è convinto che permetterebbe all’Europa di ridurre la quota totale di energia importata dal 70 al 45-50 per cento.

Con 350 miliardi di euro verranno create le centrali; gli altri 50 miliardi serviranno per stendere i cavi sottomarini attraverso il Mediterraneo.

L’idea non è nuova. Sono almeno dieci anni che se ne parla. Ma questa volta, per la prima volta, il piano solare è uscito dai circoli di scienziati e ambientalisti, dai discorsi dei politici e dagli slanci idealistici, per diventare affare di soldi e interessi forti dell’economia internazionale.

Maurizio Ricci: «Munich Re, un gigante delle assicurazioni, si preoccupa delle polizze che coprono i danni creati dall’effetto serra. E.On e Rwe, colossi dell’elettricità tedesca ed europea, cercano alternative efficienti al ventaglio di problemi creati dal carbone, dal gas e dal nucleare. Per la Siemens, che le infrastrutture per la produzione e la distribuzione di elettricità le costruisce, è semplicemente business. Per chi crede che i meccanismi di mercato, una volta messi in moto, siano una forza assai più affidabile e potente dei disegni dei politici, la riunione di Monaco è stata una svolta».

Scenario. Campi di lunghi specchi concavi (tipo file di gigantesche sedie-sdraio), dislocati nel deserto nord-africano. Non sarà un’unica, fantasmagorica centrale, ma saranno messe in opera decine di centrali di medie dimensioni in un arco che va dal Marocco alla Giordania. Queste saranno collegate da grandi elettrodi a snodi in Europa, da cui l’energia verrà ridistribuita sul territorio. Non c’è da inventare niente: la tecnologia è tutta già esistente.

Il trasporto e la distribuzione richiedono una rete a corrente continua, perché in questo modo si possono ridurre le perdite d’energia che si verificano su distanza di alcune migliaia di chilometri. Anche questa tecnologia non è nuova.

L’energia solare può essere utilizzata per generare elettricità (fotovoltaico) o per generare calore (solare termico). La prima permette la trasformazione diretta dell’energia solare in elettricità, sfruttando il fenomeno fisico che si genera quando la luce colpisce particolari materiali (come il silicio). La seconda utilizza diverse tecnologie per riscaldare, attraverso la concentrazione di radiazioni solari, un fluido termovettore che poi viene trasferito in una centrale convenzionale per la produzione di energia elettrica.

In Africa le centrali saranno solari termiche. Gli specchi parabolici rifletteranno e concentreranno la luce solare su un punto. Con questo principio, detto degli specchi ustori il siciliano Archimede bruciava le navi nemiche della flotta romana che assediava Siracusa. Qui invece i raggi si concentrano su tubi in cui scorre un fluido, per esempio un olio speciale, che si riscalda. Il calore viene poi trasmesso all’acqua che, trasformandosi in vapore, fa girare delle normali turbine e i generatori elettrici ad esse collegati (a fianco il funzionamento dell’impianto, qui anche un’animazione). Gli specchi parabolici sono movibili in due assi e si orientano in modo che i raggi solari si concentrino sempre sui tubi con il fluido da riscaldare. Usando degli oli (o una miscela di sali fusi), invece di acqua, si riesce a conservare il calore e a far girare la centrale di notte, anche se l’obiettivo delle 24 ore su 24 non è ancora stato raggiunto.

Attualmente, la più grande centrale di questo tipo si trova in California nel deserto del Mojave (lì, per abbattere i costi, stanno tentando di ottenere lo stesso risultato con specchi piatti). Ce ne sono in Spagna e il Portogallo ha uno dei più grandi parchi solari del mondo: 2.520 pannelli su 250 ettari installati in due anni (al costo di 240 milioni di euro) che producono ogni anno 46 megawatt, sufficienti a soddisfare i consumi di elettricità di 30 mila persone. Anche in Sicilia, a Priolo Gargallo (Sr), sta per essere terminata una piccola centrale di questo tipo.

Kilowatt = 1.000 Watt
Megawatt = 1 milione = 1.000 Kilowatt
Gigawatt = 1 miliardo = 1.000 Megawatt
Terawatt = 1.000 miliardi = 1.000 Gigawatt

30 mila terawatt al giorno sarà il consumo mondiale di energia elettrica nel 2050. Seimila miliardi di dollari all’anno è il valore del business dell’energia nei prossimi anni. Il mercato delle energie pulite, oggi, vale mille miliardi di dollari. Il triplo se si considera anche l’indotto.

Nei calcoli dell’Iea, l’Agenzia internazionale dell’Energia, il paese che oggi consuma di più elettricità sono gli Stati Uniti (3.892 terawatt), seconda la Cina (3.271), poi Giappone (1.080), Russia (1.003) Germania (549), Canada (530), India (517), Francia (480). L’Europa a 27 paesi usa 3.900 terawattora l’anno di energia elettrica. Il Medio Oriente e il Nord Africa, circa 750 TWh.

Il sole irraggia in media durante l’anno nel nord del Sahara un’energia di circa 260 Joule al secondo per m2 di superficie (cioè 260 watt/m2), circa il doppio della media in Italia (tenuto conto delle nuvole). Per trasformare l’energia solare in energia elettrica col sistema degli specchi se ne perde una gran parte: il 15% è una buona efficienza. Si possono ottenere quindi 2608.7600,15=342 kWh/m2. Se si tiene conto che metà del terreno è necessario per la manutenzione e per lo stesso motivo qualche mese dell’anno l’impianto può non funzionare, si arriva a circa 130 kWh/m2 efficaci l’anno. Con un ettaro (100100 m2) si possono ottenere 1,3 GWh l’anno. Per ottenere i 3.900 TWh elettrici consumati dall’Europa a 27 ogni anno occorrerebbero 3 milioni di ettari, pari ad un quadrato di 170 Km di lato (sul mappamondo, grande come un bottone di camicia). Per ottenere un 15% del totale (585 TWh), bastano 450.000 ettari di deserto del Sahara, un quadrato di 67 Km di lato (altrettanti saranno necessari per il consumo locale.)

Secondo le idee dei promotori di Desertec, i paesi Mena (Middle East North Africa), con l’aiuto dell’Europa, dovrebbero costruire queste centrali solari ed esportare l’energia elettrica prodotta nei paesi europei. Il calore residuo potrebbe servire alla dissalazione dell’acqua marina, visto che in questi territori l’acqua potabile scarseggia. La creazione di un’economia basata sull’energia solare potrebbe comportare una svolta economica e sociale in paesi come Libia, Marocco, Algeria, Sudan e i paesi del Vicino Oriente.

Tra le altre cose, ciò che finora ha impedito la conversione al solare, è stato il petrolio a basso costo. Per paesi come il Quwait, l’Arabia Saudita e gli Emirati Arabi Uniti l’uso della risorsa dal sottosuolo è più conveniente: un kilowattora di elettricità prodotto dal petrolio gli costa mezzo centesimo di euro.

I pannelli solari odierni, grossi e costosi, catturano il 10 per cento circa dell’energia del sole, ma innovaRiflettori di una centrale termica solare in Californiazioni in corso negli Stati Uniti segnalano che una nuova generazione di pannelli più sottili ed economici potranno catturare molta più energia. La società First Solar, leader del settore, ritiene che i suoi prodotti potranno generare elettricità nei Paesi più caldi tanto economicamente quanto le centrali elettriche entro il 2012.

Ricci: «I costi, man mano che la tecnologia si diffonde, stanno scendendo rapidamente. Già oggi siamo a meno di dieci centesimi di euro per kilowattora. I tecnici di Desertec calcolano che un boom delle centrali solari termodinamiche, come quello che verrebbe suscitato dal progetto, creerebbe economie di scala, sufficienti a spingere il costo del kilowattora a 4-5 centesimi. A ridosso del carbone e al di sotto del nucleare».

Perché tutto è partito dalla Germania? Perché, nonostante il poco sole che ha, l’industria solare tedesca è all’avanguardia a livello mondiale. Da quasi un ventennio i governi incentivano lo sviluppo delle tecnologie per estrarre energia dal sole. Dal 2004 in modo aggressivo. Il risultato è che la Germania gestisce la metà del mercato europeo e produce oltre il 14% dei suoi consumi elettrici da energie rinnovabili (anche vento e biomasse). L’incentivo, consiste nel fatto che lo Stato compra dai privati (anche famiglie) l’energia solare prodotta (e non consumata) a un prezzo più alto di quello di mercato. Alcune cittadine, Marburg per dire, hanno reso obbligatorio il sistema solare sul tetto. Grandi aree sono dedicate allo stesso scopo: a fine 2008, un ex campo d’aviazione della Germania Est – Waldpolenz – è diventato il secondo parco fotovoltaico del mondo: 40 megawatt. Nel paese ci sono 160 istituti che fanno ricerca nel campo. Il primo produttore mondiale di celle fotovoltaiche è tedesco, Qcell, e i grandi gruppi, a partire da Siemens, sono coinvolti nelle diverse fasi del processo. L’idea dei tedeschi è che quella del sole (ma anche del vento) sia l’industria del futuro, in gran parte destinata all’export. Tra dieci anni – calcola il professor Eicke Weber, del Fraunhofer di Friburgo, nel campo, l’istituto forse più importante al mondo – «l’energia solare costerà meno dell’energia tradizionale, il fotovoltaico avrà una grande diffusione. I Paesi che si occupano in modo positivo e aggressivo di questa tecnologia avranno un futuro migliore».

Le stime italiane prevedono per il 2030 un fabbisogno di 545 gigawattora di elettricità. Oggi ne bastano 340. Il 73,8% viene coperto attraverso centrali termoelettriche che bruciano principalmente combustibili fossili in gran parte importati dall’estero (carbone, petrolio e gas naturale). Un altro 13,4% viene ottenuto da fonti rinnovabili (idroelettrica, geotermica, eolica, fotovoltaica) per un totale di energia elettrica di produzione nazionale lorda di circa 313 gigawattora (2007). La parte rimanente (12,8%) è importata direttamente dall’estero.

L’energia ha un costo che dipende dalla fonte che si usa, dalla distanza che deve attraversare, da quanta se ne consuma, dall’ora in cui si usa, dalle tasse applicate. Per il piccolo utente italiano ha un costo finale di 15-16 centesimi di euro per kWh. In un confronto (approssimativo), alla fonte costa 2 centesimi quella idraulica, 3 centesimi il gasolio, 4 il nucleare, 5 l’eolica, 10-12 il solare a concentrazione, 40 il fotovoltaico. In futuro il fotovoltaico potrà scendere a non meno di 15 centesimi di euro per kWh e il solare a concentrazione, una volta industrializzato, a 5. A questi costi si aggiungono i costi sociali dell’emissione di CO2 (quasi nulla per tutti, tranne per il petrolio; più piccola per il gas naturale), delle scorie radioattive (nucleare) e l’impatto visivo degli impianti (tranne per l’energia idraulica).

L’Italia paga una bolletta energetica di 30 miliardi l’anno.

Dopo Grecia e Spagna, l’Italia ha la miglior irradiazione solare d’Europa. La Sicilia ha il 30% più sole della Baviera.

In Italia nel 2005 è stato emanato il Conto Energia. Ovvero, chi monta un impianto solare sopra il tetto di casa o nel giardino, l’energia che produce, e che non consuma, la vende direttamente allo Stato ad un prezzo (dai 36 ai 49 centesimi al kilovattora) molto sopra a quello di mercato. Lo fa un contatore bidirezionale montato al momento dell’installazione dei pannelli che calcola la differenza tra l’energia tradizionale consumata dalla rete con quella che nella rete viene invece immessa.

Attualmente per installare 3 kilowatt di potenza fotovoltaica, cioè quanto serve mediamente a una famiglia italiana composta da tre persone, ci vogliono tra i 20 e i 24 mila euro, un costo che richiede un ammortamento dai 12 ai 20 anni: dopo è tutto guadagno.Specchi parabolici concentrano la luce sul tubo assorbitore

Uno studio recente della Scuola di Management del Politecnico di Milano prevede che nel 2011 si raggiungeranno i 1.200 megawatt di potenza fotovoltaica installata grazie agli incentivi del Conto Energia, cifra oltre la quale il sussidio dovrà calare.

Secondo un dossier presentato dal Wwf alla vigilia del Consiglio Europeo del giugno scorso, almeno 3,4 milioni di persone lavorano in aziende ”verdi”: cioè impegnate più o meno direttamente nella produzione di energie rinnovabili a basso contenuto di Co2, contro i 2,8 milioni di impieghi garantiti da settori inquinanti. C’è anche scritto che 1,7 milioni di nuovi posti di lavoro potranno crearsi nel 2010 e altri due milioni e mezzo entro il 2020.

Bertrand Piccard, aeronauta, pilota di aerostati, primo uomo a volare intorno al mondo senza fermarsi con una mongolfiera, sta finendo di progettare un aereoplano alimentato soltanto dal Sole. Ali tappezzate da celle solari che caricano le batterie che azionano quattro motori ad elica. Nell’autunno di quest’anno compirà il primo volo, nel 2012 tenterà di fare il giro del mondo: «Se un aereo è in grado di volare giorno e notte senza combustibile, alimentato solo dall’energia solare, nessuno può più dire che sia impossibile realizzare la stessa cosa con le automobili, con gli impianti di riscaldamento delle case o con i computer».