Sostituire il carbone con l’energia pulita – Fammi contare i modi

Le centrali a carbone forniscono circa il 45% dell’elettricità degli Stati Uniti. Per aumentare la percentuale di elettricità proveniente da fonti di energia pulita, l’America dovrà probabilmente allontanarsi dal carbone. Credito: Cathy Haglund/flickr.

Come ho recentemente sottolineato, gli americani consumano immense quantità di elettricità ogni anno. A seconda di dove si vive, potrebbe provenire da una centrale a carbone o a gas, da una centrale nucleare, da una diga idroelettrica, da turbine eoliche o anche da pannelli solari. Devo ammettere, però, che non ho idea da dove venga la mia elettricità (se non dal muro). Ma dato che vivo nel New Jersey centrale, la mia elettricità proviene probabilmente da entrambe le centrali a carbone, a gas e nucleari.

Per l’intero paese, le proporzioni relative di ogni tipo di elettricità sono rimaste costanti negli ultimi 15 anni:

• Carbone e gas naturale producono il 70% della nostra elettricità
• L’energia nucleare genera circa il 20%
• Le fonti rinnovabili (come il vento e l’idroelettrico) forniscono circa il 10%.

Ora, sembra che queste proporzioni potrebbero cambiare.

Durante il discorso sullo stato dell’Unione del 2011, il presidente Obama ha annunciato un nuovo obiettivo energetico degli Stati Uniti: produrre l’80% dell’elettricità da fonti di energia pulita entro il 2035. Bruciare carbone e gas naturale per generare elettricità rilascia miliardi di tonnellate di anidride carbonica (CO2) che intrappola il calore nell’atmosfera, quindi passare a fonti di energia più “pulite” aiuterebbe a frenare molte delle emissioni di gas serra dell’America, che sono in parte responsabili del riscaldamento del clima.

Da dove verrà tutta questa “energia pulita”? Per cominciare, il piano di Obama conta il gas naturale come “pulito”, poiché anche se produce CO2, le emissioni per ogni chilowattora (kWh) generato sono solo la metà di quelle del carbone. Se lasciassimo tutte le attuali centrali a gas sul posto, ma non ne costruissimo di nuove, raggiungere l’obiettivo dell’80% significherebbe che circa due terzi dell’energia a carbone del paese dovrebbero essere sostituiti. Questo non è un compito semplice, perché il carbone da solo fornisce quasi la metà dell’elettricità americana.

Inscurando i costi, ecco alcuni dei modi in cui gli Stati Uniti potrebbero sostituire abbastanza energia da carbone per raggiungere l’obiettivo dell’80% di fonti di energia pulita entro il 2035.

Per sostituire una parte dell’energia da carbone e ottenere l’80% dell’elettricità da fonti pulite entro il 2035, gli Stati Uniti potrebbero costruire 243 nuove dighe delle dimensioni della diga di Hoover (10 nuove dighe ogni anno). Credito: Josh Kenzer/flickr.

• Si potrebbero costruire 243 dighe idroelettriche che hanno la capacità di generazione della diga di Hoover (cioè 10 nuove dighe all’anno, in media). Attenzione, questo significa che avremmo bisogno anche di 243 fiumi potenti come il Colorado che non hanno già delle dighe. Non ci sono abbastanza fiumi negli Stati Uniti per sostenere quel numero di grandi dighe, e le dighe più piccole da sole non possono generare abbastanza elettricità per sostituire le centrali a carbone.

• Potremmo costruire 194.900 turbine eoliche, ciascuna con 2 megawatt (MW) di capacità (una dimensione tipica). Questo significherebbe costruire più di 8.000 nuove turbine ogni anno, o 22 turbine al giorno, ogni giorno, per 24 anni. Anche se questo è fattibile, dovremmo anche rivedere la rete elettrica degli Stati Uniti, e aggiungere un modo per immagazzinare l’elettricità, al fine di utilizzare in modo sicuro e affidabile il flusso intermittente di elettricità che viene dalle turbine eoliche.

• Potremmo costruire 64 nuove centrali nucleari delle dimensioni della centrale Indian Point di New York. Dal disastro di Fukushima in Giappone la scorsa primavera, tuttavia, quel tipo di ritmo di costruzione, con quasi quattro centrali nucleari costruite ogni anno, non sembra più realistico. E tenete a mente che gli Stati Uniti non costruiscono una nuova centrale nucleare da oltre 20 anni.

• Potremmo costruire 10.200 fattorie di energia solare – ma ognuna dovrebbe avere le dimensioni del campo solare Copper Mountain del Nevada, che è attualmente il più grande del paese. La quantità di spazio necessaria per questo numero di pannelli solari: un’area grande circa tre volte il Delaware.

• Oppure, potremmo continuare a usare le centrali a carbone, purché siano attrezzate per catturare e immagazzinare la CO2 di scarico invece di rilasciarla nell’atmosfera – una tecnologia chiamata CCS, o cattura e sequestro del carbonio. Ma l’uso di CCS rende un impianto meno efficiente nella generazione di elettricità, quindi non solo ogni impianto a carbone esistente nel paese dovrebbe essere equipaggiato con CCS, ma dovremmo costruire 133 nuovi impianti che sarebbero anche dotati di tecnologia CCS. Al momento, gli Stati Uniti non hanno ancora un solo impianto a carbone che funzioni con CCS.

• Potremmo tutti migliorare la nostra efficienza energetica, ma cambiare le lampadine non sarà sufficiente per raggiungere l’obiettivo di Obama. Anche se tutti negli Stati Uniti cambiassero tutte le loro lampadine a incandescenza con quelle fluorescenti compatte, si risparmierebbe solo l’uno per cento dell’elettricità totale necessaria per raggiungere l’obiettivo dell’80 per cento.

Tutte queste opzioni comportano ancora l’ottenimento di circa il 20 per cento dell’elettricità degli Stati Uniti dal gas naturale, che produce emissioni di gas serra. E in questo momento, tutte le fonti di energia pulita menzionate qui sono considerevolmente più costose del carbone.

È abbastanza chiaro che nessuna di queste opzioni, da sola, è molto pratica – così come il presidente Obama ha giustamente sottolineato durante lo Stato dell’Unione, sbarazzarsi della maggior parte dell’elettricità alimentata a carbone negli Stati Uniti richiederà un mix di tutte queste opzioni.

Se vogliamo raggiungere con successo l’obiettivo del 2035, però, è il momento di darci da fare.