Energia verde? Impariamo dalle piante

Well ridged hectare of land for cassava establishment (Photo credit: IITA Image Library)

Dalla fotosintesi delle piante la potrebbe arrivare la soluzione per la produzione di combustibile totalmente zero emission.
In uno studio appena pubblicato sulla prestigiosa rivista Angewandte Chemie, Leonardo Guidoni, responsabile scientifico del progetto europeo (ERC) MultiscaleChemBio coordinato dalla Sapienza, insieme agli assegnisti di ricerca Daniele Bovi e Daniele Narzi, hanno rivelato, attraverso simulazioni effettuate su supercalcolatori, alcuni dettagli molecolari alla base del meccanismo della fotosintesi clorofilliana che potrebbero rivelarsi utili alla produzione di energia verde.
Lo studio, che ha connotazioni prettamente multidisciplinari tra Chimica, Fisica e Biologia, ha consentito, infatti, di individuare il possibile canale attraverso cui l’acqua giunge al centro di reazione.
Una delle possibili chiavi per la soluzione al problema del riscaldamento globale è rappresentata dalla possibilità di ricavare combustibile a zero emissioni di CO2, come ad esempio l’idrogeno, direttamente dall’energia solare e dall’acqua. In quest’ambito riveste particolare importanza la cosiddetta Fotosintesi Artificiale, ossia il tentativo di riprodurre i processi di conversione energetica che avvengono nelle piante utilizzando materiali sintetici per la produzione di energia pulita su larga scala. L’idrogeno prodotto, attraverso l’utilizzo di vere e proprie foglie artificiali, può essere in seguito usato come reagente nelle celle a combustibile (fuel cells).
Già da due miliardi e mezzo di anni, piante, alghe e alcuni tipi di batteri sfruttano la radiazione solare come loro primaria fonte di energia, assorbendo la luce e convertendola in energia chimica attraverso il processo della fotosintesi. Per svolgere questo compito utilizzano un complesso sistema biochimico formato da proteine, clorofille, carotenoidi e metalli di transizione chiamato Fotosistema II, rimasto pressoché immutato durante miliardi di anni di evoluzione. Utilizzando la luce come fonte energetica il Fotosistema II è in grado di compiere l’elettrolisi dell’acqua, ovvero la scissione di questa nelle sue componenti, ed immagazzinare energia sotto forma di molecole organiche (ATP, glucosio). Come effetto secondario la stessa macchina molecolare produce l’ossigeno che ha arricchito nel corso degli anni l’atmosfera terrestre, rendendo possibile l’evoluzione di organismi che utilizzano un metabolismo aerobico come gli esseri umani. La comprensione dettagliata del funzionamento di questo complesso sistema molecolare è utile non solo per svelare i segreti della fotosintesi naturale, ma per aprire nuove strade allo sviluppo di tecnologie atte alla produzione di energie rinnovabili che possano imitare la strategia adottata dagli organismi fotosintetici che si trovano in natura.
Per caratterizzare una delle prime fasi di questo processo i ricercatori hanno sfruttato metodi di Meccanica Quantistica attraverso l’utilizzo di supercalcolatori scientifici nazionali (centro di calcolo dell’Università dell’Aquila e CINECA, Bologna) ed internazionali. Lo studio ha permesso, inoltre, di razionalizzare numerosi esperimenti storici di spettroscopia effettuati a partire dagli anni novanta, la cui interpretazione è stata a lungo motivo di dibattito all’interno della comunità scientifica. Alla luce di questi risultati verrà studiato in dettaglio l’intero ciclo catalitico del Fotosistema II parallelamente allo studio di materiali inorganici “biomimetici” che potrebbero aprire promettenti strade per la produzione di energia pulita dal sole. Il progetto ha come istituzione partner l’Università degli Studi de L’Aquila.

Il carbone di Enel

Greenpeace considera dannosa e sbagliata l’Autorizzazione concessa a Enel dal Ministero dello Sviluppo Economico di convertire la centrale di Porto Tolle da olio combustibile a carbone:1.940 MW di potenza suddivisi in tre gruppi che “vomiteranno” polvere sottile e milioni di tonnellate di CO2 nell’atmosfera. Intanto, oggi a Roma si apre in Cassazione il Processo intentato da cittadini e varie Amministrazioni pubbliche contro Enel per i danni ambientali causati dalle emissioni della centrale a olio combustibile di Porto Tolle. Mentre negli Stati Uniti non si autorizzano più le centrali a carbone, 38 progetti già autorizzati sono stati abbandonati ed è stata annunciata la chiusura di 48 impianti, in Italia Enel continua a investire in una tecnologia vecchia, dannosa e costosa per le tasche dei contribuenti. «Il nostro Paese  – ricorda Domenico Belli, responsabile della campagna Energia e Clima di Greenpeace – si è impegnato a ridurre le proprie emissioni di CO2 nell’ambito del Protocollo di Kyoto e delle Direttive europee. Se non riuscirà a raggiungere gli obiettivi, anche a causa della scelta di continuare a investire nel carbone, saranno i cittadini a pagare?». Secondo le informazioni a disposizione, la centrale dovrebbe essere in parte alimentata da biomasse di cui ad oggi non è chiara origine e caratteristica. «Non vorremmo – continua Belli – che la parte di biomassa venisse coperta utilizzando i rifiuti, cosa di cui già si parla con insistenza nel caso della centrale a carbone di Civitavecchia nel Lazio, anch’essa autorizzata a usare in parte biomassa».I dati nazionali sulle emissioni di CO2 dicono che, oltre la crisi, le politiche di incentivazione delle fonti rinnovabili e dell’efficienza energetica iniziano a influenzare concretamente l’andamento delle emissioni di gas serra. Enel, invece, fa compiere all’Italia un pesante passo indietro, investendo nella tecnologia più dannosa per il clima e per le popolazioni vicine alla centrale.

L’uranio è il combustibile del futuro

Si dice che una volta fatti gli impianti nucleari mancherà l’uranio. Non è vero. Sono 18 i Paesi produttori d’uranio nel mondo. L’uranio è, infatti, un minerale molto diffuso sulla Terra. E’ presente nelle rocce in una percentuale di qualche grammo per tonnellata e si trova persino nell’acqua del mare(4 miliardi di tonnellate), anche se ad una concentrazione molto più bassa. Analizzando la mappa mondiale dei giacimenti e conoscendone la natura è possibile stabilire la quantità di uranio estraibile formando delle fasce di costi per kgU: fino a 40 $, tra 40 $ e 80 $, fra 80 $ e 130 $ e > 130 $. Ovviamente i più economici sono quelli sfruttati per primi. I dati sono desunti da fonte NEA(Nuclear Energy Agency) dell’OCSE (Organizzazione per la Cooperazione e lo Sviluppo Economico) e IAEA (International Atomic Energy Agency) 2007. Tutte le zone dove c’è una comprovata presenza di uranio vengono denominate Risorse Ragionevolmente Sicure (Reasonably Assured Resources, RAR). Una volta noti i giacimenti ragionevolmente sicuri, attraverso analisi corredate da opportune misure di radioattività, si possono individuare luoghi simili da un punto di vista geomorfologico. Tali giacimenti si considerano stimati e fanno parte delle Risorse Addizionali Stimate (Estimated Additional Resources, EAR). Tali risorse aggiuntive sono classificate in due categorie: EAR-I ed EAR-II; le EAR II sono meno certe delle prime. Esiste poi un’altra categoria chiamata: Risorse Speculative (SR), che sono il frutto di una ulteriore estrapolazione delle caratteristiche geomorfologiche di terreni che possono contenere uranio. Le risorse del tipo RAR e di tipo EAR-I sono quelle di sfruttamento più facile, e come tale meno costoso. Sulla base di nuovi calcoli si stima che è possibile estrarre, a meno di 130 dollari/kg, circa 5,5 milioni tonnellate (rispetto ai 4,7 milioni stimati nel 2005). Il consumo annuale di uranio da parte dei reattori nucleari attualmente in funzione è di circa 69.000 tonnellate all’anno e quindi, a questo ritmo di consumi, le riserve accertate basteranno di sicuro per 80 anni almeno. Le Risorse Speculative comprendono anche l’uranio presente nei fosfati e si possono stimare in circa 22 Mt di uranio (320 anni). La tecnologia di estrazione di uranio dai fosfati è sostanzialmente matura: la si utilizza già in Belgio e negli Stati Uniti. Per cui la durata complessiva dell’uranio potrebbe arrivare a 600 anni, per un consumo annuo di 69 kt. Passando da una all’altra, in crescendo, i costi ovviamente aumentano, ma non in maniera eccessiva. Nel momento in cui verrà utilizzato il riprocessamento in modo più diffuso e soprattutto nel momento in cui si arriverà ai reattori di IV generazione(uranio quasi rinnovabile), che producono più combustibile di quello che bruciano (autofertilizzanti), la disponibilità di uranio, con gli stock annunciati, passerà a 2.550 anni almeno. Ricordo che, da dati Enea, le riserve accertate dei combustibili fossili sono, come durata con i consumi attuali: per il petrolio di 42 anni, 67 anni per il gas e 198 anni per il carbone. Fareambiente, movimento ecologista realista, prende atto di questa realtà e ne trae le ovvie conclusioni e cioè: l’umanità continuerà ad utilizzare energia nucleare anche quando dei combustibili fossili si sarà perso il ricordo.

Pasticcio nucleare

Due anni or sono il neo-ministro Scajola dichiarò a gran voce il programma del governo, un anno e mezzo dopo, esattamente il 15 agosto 2009, la gazzetta ufficiale pubblicò la legge (la n.99/2009) che in verità non faceva altro che delegare il governo ad approvare entro i sei mesi successivi i decreti necessari a disciplinare la “localizzazione nel territorio nazionale di impianti di produzione di energia elettrica nucleare, di impianti di fabbricazione del combustibile nucleare, dei sistemi di stoccaggio del combustibile irraggiato e dei rifiuti radioattivi, nonchè dei sistemi per il deposito definitivo dei materiali e rifiuti radioattivi e per la definizione delle misure compensative da corrispondere e da realizzare in favore delle popolazioni interessate”. La scadenza era dunque fissata per il 15 febbraio, ma in effetti chi abbia spulciato la gazzetta ufficiale in cerca del testo di legge, non ha trovato nulla perchè ancora la legge non e’ stata pubblicata; il testo in circolazione non e’ quello definitivo che, nelle ultime settimane, pare sia andato avanti e indietro dal ministero dell’industria a quello dell’economia perchè necessitava di numerose correzioni. Ieri il ministro per lo sviluppo economico ha promesso che il decreto sarà pubblicato oggi, ma il pasticcio resta ed è preoccupante che chi le norme le fa di mestiere sia il primo a non rispettarle. Anche lo statuto dell’Agenzia per la sicurezza nucleare ancora non è stato pubblicato, nonostante non si contino piu’ gli annunci del sottosegretario allo sviluppo Stefano Saglia che da per imminente la cosa. Inoltre sul progetto nucleare pendono i ricorsi delle regioni, ricorsi che considerano anticostituzionale il potere sostitutivo dello Stato contro le Regioni contrarie alla localizzaizone del sito di una centrale nel suo territorio. Appare davvero difficile considerare come una “adeguata partecipazione” (come previsto dall’articolo V della Costituzione) la semplice possibilità da parte del governatore della Regione di partecipare al Consiglio dei Ministri che  eserciterà il potere sostitutivo proprio nei confronti della stessa regione. Insomma il ritorno dell’energia nucleare nel nostro paese non si configura come la passeggiata che le quotidiane esternazioni di Scajola vorrebbero far credere, ministro che da qualche giorno puo’ sfoggiare la legion d’onore ricevuta a Parigi dal premier francese Francois Fillon per il suo “vigoroso” impegno al ritorno dell’energia nucleare e per la sua scelta di “rivolgersi alla Francia” in questo processo. E nella gente cresce la contrarietà verso questo progetto, come evidenziato da una rilevazione statistica dell’istituto Ferrari Nasi. Questo sondaggio ha evidenziato che mentre un anno fa un italiano su due era “molto” o “abbastanza” favorevole allo sfruttamento del nucleare per usi civili, oggi meno del 40% la pensa ancora così. Alla domanda “accetterei senza tanti problemi se si decidesse di costruire una centrale nel comune in cui vivo”, nel gennaio 2009 il 36,4% degli intervistati rispondeva di si’, ma nel gennaio 2010 la percentuale e’ scesa al 26,2%. (Roberto M. Beati i costruttori di pace)

La menzogna nucleare

Libro-inchiesta di Chiesa – Cosenza – Sertorio (pp. 128 – euro 12.00) spiega e argomenta le ragioni del NO. Chiesa, contro la reintroduzione dell’energia atomica in Italia, si spiega bene il legame strutturale fra uso pacifico e uso militare del nucleare. Mentre la crisi mondiale ha inghiottito la profumata menzogna del progresso economico senza limiti, mentre il pianeta continua a rimandare le irrimandabili decisioni sul suo futuro energetico e ripropone la rassicurante menzogna dei “passi avanti”, l’Italia, o meglio, il governo Berlusconi offre come soluzione nazionale la menzogna verde dell’energia nucleare. Cosa importa se ancora non siamo stati in grado di risolvere i problemi legati al fallito esperimento atomico, di cui il territorio italiano porta ancora il peso. Cosa importa se un referendum storico ha già fatto sentire forte e chiara la voce del no dei cittadini italiani. Cosa importa se le risorse di combustibile consentiranno al nucleare vita breve, non solo a noi ma al mondo intero. Cosa importa se il problema delle scorie e della dismissione degli impianti è problema tanto grande da non poter essere definibile nemmeno dai tecnici e dagli scienziati. Cosa importa se l’Italia non possiede né il poco combustibile disponibile né il know-how necessario e si arrende nuovamente alla dipendenza dagli altri Stati. In questo libro, la voce lucida di due illustri fisici, Guido Cosenza dell’Università Federico II di Napoli e Luigi Sertorio dell’Università di Torino, ci consente di fare chiarezza una volta per tutte, e l’esperienza di Giulietto Chiesa ci aiuta a capire e intenzioni di chi pretende ancora una volta di decidere per noi.
Giulietto Chiesa Già dirigente del PCI e corrispondente da Mosca per l’Unità e La Stampa, collabora con il quotidiano torinese. È stato parlamentare europeo (2004-2009) e ha fondato l’associazione Megachip, che dirige. Tra i suoi numerosi libri: Zero (2007) e La guerra infinita (2003); con Vauro, Il libretto rosso (2006) e Afghanistan anno zero (2001); con Marcello Villari, Superclan (2003). È stato promotore e co-sceneggiatore del film Zero, inchiesta sull’11 settembre (2008).
Guido Cosenza Già docente presso il Dipartimento di Scienze Fisiche dell’Università Federico II di Napoli, ha svolto ricerca nel campo delle particelle elementari. In libreria: La transizione (2008); Lezioni di metodi matematici della fisica (2004-2006).
Luigi Sertorio Docente di Ecofisica alla Facoltà di Scienze dell’Università di Torino, ha lavorato al CERN di Ginevra e nella Divisione Scientifica della NATO. È autore di oltre novanta pubblicazioni di fisica teorica. Tra i suoi libri: con Erika Renda, Ecofisica (2009) e Cento watt per il prossimo miliardo di anni (2008); Storia dell’abbondanza (2002).

No della Puglia al nucleare

“Sono da sempre contraria alla costruzione di centrali nucleari, che rappresentano senza dubbio un ritorno al passato. Per questo motivo concordo pienamente con la decisione della Regione Puglia”. Questo il commento di Manuela Bellantuoni, responsabile per la Puglia dell’Italia dei Diritti, in merito alla decisione dell’esecutivo regionale di dire no al nucleare con una propria legge per precludere il territorio all’istallazione di nuovi impianti, di fabbricazione del combustibile e di stoccaggio dello stesso, e di depositi di materiali e rifiuti radioattivi. “Bisognerà vedere-prosegue l’esponente del movimento guidato da Antonello De Pierro- se una simile decisione varrà rispettata o se, al contrario, si dovrà cedere anche stavolta alle ragioni della politica”.

Piattaforma nazionale per l’idrogeno

Milano 26 giugno 2009 alle ore 12.00 presso la sede Fast di P.le R. Morandi 2 conferenza “Le esperienze del Programma nazionale di innovazione per l’idrogeno e le celle a combustibile in Germania” organizzata da H2It . Alla luce della collaborazione di H2It con Confindustria per avviare la nuova Piattaforma nazionale per l’idrogeno e le celle a combustibile in Italia, a conclusione dell’Assemblea annuale dell’Associazione, venerdì 26 giugno 2009, alle ore 12.00, si tiene  la conferenza di Joachim Wolf sulle esperienze del Programma nazionale di innovazione per l’idrogeno e le celle a combustibile (NIP) in Germania. Il relatore vanta più di 23 anni di attività nell’industria dei gas tecnici (Linde); é vice presidente dell’Associazione tedesca per l’idrogeno e le celle a combustibile, DWF.  Durante l’incontro vengono presentate le prime esperienze del programma nazionale NIP, iniziato nel 2007 e con una durata di 10 anni; la disponibilità di fondi è di € 1,4 mld, compresi  sia i contributi del Governo (50%) che dell’industria. I progetti finanziati sono aperti pure ai partner stranieri. I primi progetti del NIP iniziano quest’anno.  Wolf parla anche del nuovo studio che l’Associazione europea dell’idrogeno EHA e DWV stanno preparando sullo sviluppo del trasporto elettrico in Europa, evidenziando la necessità del sostegno continuo all’idrogeno e alle tecnologie collegate da parte dell’UE e dei Governi nazionali. Anche H2It può dare il suo apporto a tale lavoro.

Nucleare: Il voto del Senato

E’ stato approvato al Senato, nell’ambito della discussione del ddl 1195 recante disposizioni per lo sviluppo e l’internazionalizzazione delle imprese, nonché in materia di energia, l’articolo 14 recante delega al Governo in materia nucleare. La delega riguarda la disciplina della localizzazione sul territorio nazionale di impianti di produzione di energia elettrica nucleare, di impianti di fabbricazione del combustibile nucleare e dei sistemi di stoccaggio e di deposito. Avviate infine le votazioni degli emendamenti presentati all’articolo 16 recante misure per la sicurezza e il potenziamento del settore energetico. Siamo di fronte non più al rischio, ma alla piena attuazione di un progetto che coinvolgerà anche il settore della Difesa. Sempre in Senato è infatti in discussione il ddl 1373 per la costituzione della Difesa Servizi Spa, la quale ha tra le sue finalità principali quella “di permettere l’installazione di impianti energetici destinati al miglioramento del quadro di approvvigionamento strategico dell’energia, della sicurezza e dell’affidabilità del sistema nel quadro degli obiettivi comunitari in materia di energia e ambiente”. Nuove centrali potranno essere costruite direttamente dalla Difesa Servizi SpA, o date in concessione e/o locazione, e realizzate in siti militari, infrastrutture e beni del demanio militare. Tutto ciò sfuggendo al controllo delle Autonomie Locali, della magistratura e del Parlamento nonché delle popolazioni residenti nelle vicinanze dei siti prescelti, essendo questi “Zona Militare – Limite Invalicabile”, come recitano i cartelli affissi ai confini. E senza che si tenga nella dovuta considerazione il depauperamento di esperienze e professionalità oggi utilizzate in queste basi con altre funzioni, e che difficilmente potrebbero essere convertite alla produzione di energia nucleare.