Conosciute come super smart-grids, sono probabilmente tra i mattoni di
costruzione piú importanti del mondo nuovo del 2021. Riescono a coniugare
localizzazione della produzione energetica attraverso l’utilizzo delle fonti
rinnovabili, il risparmio energetico, il risparmio economico e la presa di
coscienza dei problemi energetici dell’utente in prima persona. Ma andiamo per
gradi.
Uno dei problemi maggiori delle fonti energetiche rinnovabili é l’intermittenza.
Tanto per prendere ad esempio le due piú conosciute – eolico e fotovoltaico –
tutti sanno che non sempre tira vento, tanto meno con la stessa forza, e non
sempre batte il sole. Ne deriva quindi una produzione intermittente di
elettricitá. Il problema é chiaramente che i consumi non seguono
necessariamente le stesse dinamiche, per cui ci possiamo trovare a richiedere
in qualche momento piú elettricitá di quanta ne puó venir prodotta. A quel
punto verrebbe da dire, accumulatela quando se ne produce di piú e
ridistribuitela quando serve. Purtroppo non é cosí facile accumulare
l’elettricitá. Servirebbero grandi batterie che peró non sono molto efficienti
e contengono materiali dannosi per l’ambiente. Ció non significa che non si
useranno batterie, ma non ci si puó affidare esclusivamente ad esse.
Cambiamo quindi prospettiva e constatiamo che, statisticamente, quanto
piú due regioni sono distanti tra loro tanto minore é la possibilitá che uno
stesso evento metereologico avvenga nelle due regioni, o addirittura che queste
abbiano lo stesso clima. Pertanto se estendessimo le reti di distribuzione
elettrica in un sistema unico europeo (o perfino piú esteso) potremmo statisticamente
usare l’eccesso di produzione di alcune regioni per supportare l’eccesso di domanda
di altre regioni. Ad esempio arrivare ad usare nel sud Europa l’eccesso di
energia generata in inverno dal vento o dalle onde del nord, mentre in estate
potremmo usare l’eccesso di radiazione solare del sud per alimentare il nord. Quello
che serve é un invesitmento importante in infrastrutture, cosí come regole
comuni per tutti sia sulla gestione delle reti elettriche che su come fare
avvenire questi scambi, ma é perfettamente fattibile. Consideriamo anche il
lato della domanda: quanto piú estesa una regione tanto piú aumenta la
possibilitá che si abbiano fascie orarie diverse, perfino abitudini diarie
diverse, il che comporta picchi orari di consumo diversi. Se i picchi si hanno
in genere la mattina presto e la sera al tornare da lavoro, riuscendo a
combinare nella stessa rete regioni in cui quello che si produce la notte va ad
alimentare il consumo mattiniero della regione vicina ci risparmieremmo un bel
problema.
In sostanza significa che se estendessimo la nostra rete il piú
possibile in qualche modo avremmo bisogno di molta meno capacitá di
immagazzinamento, e quindi di batterie. Questo potrebbe avvenire a scala
regionale o perfino globale. Si chiamano super-grid, le super-reti
(vista la loro estensione).
Senza fermarsi a questioni meramente tecniche, consideriamo anche il
fatto che un sistema di questo tipo sarebbe necessariamente supportato dalla
cooperazione piú che dalla competizione. Una cooperazione vera, basata su
bisogni comuni e non semplicemete sul profitto di una delle parti. Se non
collabori stai semplicemente sprecando la tua energia e non ne avrai quando ti
servirá. Se tutti collaborano non ci sará piú nemmeno bisogno di farla pagare
l’elettricitá, perché saremo in un sistema in cui non ci sará piú scarsezza, ce
ne sará in abbondanza per tutti. Il mondo nuovo del 2021 con le sue super-grid,
sará un mondo in cui forse ci saranno meno guerre e meno problemi, in cui tutti
si sentiranno parte di un qualcosa di piú grande e in maniera uguale.
Questo a scala globale. Ma uno dei tratti salienti piú importanti del
mondo nuovo del 2021 é il ritorno alla produizione locale. Che senso ha infatti
andare a comprare energia in Arabia Saudita o Russia quando ognuno se la puó
produrre sul tetto di casa sua per i suoi bisogni? Ogni utenza sará per quanto
possibile energeticamente autosufficiente, trasferendo l’eccesso alle supergrid
che lo porteranno laddove la produzione non sará sufficiente a soddisfare la
domanda, come per esempio nelle cittá. L’autosufficienza
energetica peró non viene gratis. Il prezzo da pagare é diminuire i consumi.
Come giá detto stiamo consumando troppo, non ce lo possiamo semplicemente
permettere. Come dice Richard Heinberg
“la gente deve
veramente capire che [grazie ai combustibili fossili]
abbiamo creato un modo di vivere insostenibile,
il che non significa solo che é ecologicamente irresponsabile,
abbiamo creato un modo di vivere insostenibile,
il che non significa solo che é ecologicamente irresponsabile,
ma semplicemente che
non puó continuare”.
La diminuzione dei consumi dovrá essere accompagnata da un cambio di
paradigma nella produzione, distribuzione e consumo dell’energia: si dovrá
passare da un sistema centralizzato ad un sistema distribuito. Invece che
essere prodotta in centrali enormi e mostruose, l’energia dovrá essere prodotta
ovunque, preferibilmente il piú vicino possibile rispetto a dove dovrá essere
consumata. Questo significa solo una cosa: energie rinnovabili. Vento, sole, geotermico,
onde del mare e maree sono le maggiori. Ogni casa dovrá avere le sue fonti di
energia per poter funzionare. A seconda della posizione geografica e del clima.
L’eccesso verrá distribuito in rete, mentre qualora la domanda superi la
produzione questa verrá fornita dalla rete. Per il resto ognuno consumerá
l’energia che produce. Limitando le distanze di trasporto si limiteranno anche
le perdite e aumenterá l’efficienza dell’intero sistema.
In questo modo cambierá anche il come si gestisce l’uso dell’energia.
Se sta per arrivare un tempaccio freddo e ventoso, sappiamo che potremo fare
qualche lavatrice in piú perché avremo energia in abbondanza. Al contrario in
periodi di stanca cercheremo di ridurre il consumo per quanto possibile. Questo
si traduce secondo la classica legge della domanda e l’offerta in un mercato
dell’elettricitá. Ogni casa avrá una centralina collegata ad un sistema
centrale di distribuzione. A seconda della disponibilitá regionale di
elettricitá, che a sua volta dipenderá dall’estensione della supergrid, questa
avrá un costo. Poi sta a noi scegliere se usare la nostra elettricitá o
venderla. Oppure se aspettare che tiri vento invece che comprarla oggi. A
seconda del bisogno che ne avremo. Un elemento fondamentale in questo senso
potrá essere l’auto elettrica, che potrebbe funzionare letteralmente come una
batteria. Ricaricarla di notte quando non ci sono molti altri usi farebbe
risparmiare un bel po’. Mentre se te ne serve e non ne hai potresti pensare di
scaricare la macchina e prendere l’autobus. Questo sistema sarebbe collegato a
tutte gli apparecchi di ogni casa che consumano elettricitá, e potrebbe essere
programmato a seconda dei bisogni, ad esempio in modo da minimizzare il consumo
e massimizzare l’esportazione di energia, oppure minimizzando automaticamente
il costo di esercizio della casa in base alla disponibilitá di energia. Il
tutto potrebbe essere controllato via internet da qualsiasi terminale, o perfino
da uno smart-phone. Saremmo molto piú coscienziosi nell’uso dell’elettricitá, e
sono abbastanza sicuro che volendo o no lo diminuiremmo. Questo sistema é
conosciuto come smart grid, o rete intelligente.
Ogni casa, ufficio etc. é quindi dotato di una propria smart grid, che
gestisce la produzione, e l’uso dell’elettricitá prodotta, cosí come gli scambi
con l’esterno. Ognuna sarebbe poi collegata con la supergrid regionale, che ne
gestirebbe le fluttuazioni di domanda e produzione, e queste in una unica
supergrid continentale. All’interno di quest’ultima esisteranno ovviamente
anche parchi di produzione pi+ ampi per sostenere attivitá piú energivore come ad
esempio quelle industriali. Questi saranno verosimilmente basati sulle tipicitá
geografiche delle varie regioni e al loro clima, da cui dipendono le fonti
energetiche prevalenti. Il concetto della supergrid é proprio questo: un
baratto delle fonti energetiche attraverso il loro prodotto finale: l’elettricitá.
Che si puó trasportare relativamente bene, ma é piú difficile da immagazzinare.
In questo senso l’espansione di questo tipo di politica energetica,
basata sulla produzione locale da fonti rinnovabili, sulla gestione efficiente delle
singole utenze attraverso smart grids e sull’equilibrio dinamico di domanda e
offerta raggiungibile attraverso le super grid, metterá un serio freno all’uso
di fonti energetiche fossili. Queste potranno comunque essere usate per quelle
attivitá (e ne rimangono) per cui trovare sostituti é piú difficile.
Un altro mattone molto importante del mondo nuovo é l’auto
elettrica. Andrebbe considerato che é proprio il settore dei trasporti a consumare
la maggior parte dei combustibili fossili oggigiorno. Tralasciando per il
momento il problema dei trasporti a lunga distanza (per quello ci sará tempo in
un altro capitolo), nel mondo nuovo il trasporto a media e corta distanza é
completamente elettrico. A parte il trasporto pubblico, che sará veramente
semplice da cambiare, é interessante considerare i vantaggi collaterali di un
trasporto elettrico privato. Prima di tutto consideriamo che l’uso dei mezzi
privati andrá notevolmente ridotto. Le cittá saranno sempre piú car-free, in
modo da potenziare i servizi pubblici e renderli piú efficienti per via del traffico
estremamente ridotto. Cittá tutto sommati molto piú vivibili, con piú spazio
per le persone, per le biciclette (un po’ di moto nella sedentaria vita urbana non
guasta) e per le aree verdi e ricreazionali piuttosto che per parcheggi... Si
verranno inoltre a creare sistemi di car-sharing, dove nelle cittá ci saranno
stazioni in cui si potranno prendere le auto a tempo e poi restituire, non
necessariamente nella stessa stazione, proprio come succede ora con le
biciclette in moltissime cittá. In questo modo si potranno produrre molte meno
macchine e ne vedremo molte meno parcheggiate per essere usate una o due volte
alla settimana, con un notevole guadagno di spazio urbano. Un altro indiscutibile
vantaggio che non si considera inoltre é la drastica riduzione di inquinamento
acustico... riuscite a immaginarvi delle cittá in cui il rumore di fondo é
quello delle persone che parlano o quello dei campanelli delle biciclette?
In qualche caso chi vive fuori ma lavora in cittá avrá comunque bisogno
di un mezzo privato. Come giá detto, combiato con la smart grid di casa sará un
utile sistema per accumulare e gestire a convenienza i picchi di produzione e
domanda. Ma é estendendo questo sistema a grande scala che ne comprendiamo il
vero significato. In questo senso si allestiranno dei grandi parcheggi nelle
periferie delle cittá dove le auto elettriche saranno potranno essere lasciate
durante la giornata lavorativa, funzionando come mega-batterie diffuse in grado
di assorbire i grandi picchi di produzione diari, e venendo ricaricate per
quando dovranno riportare le persone a casa. Qui ci potrebbero essere diversi
tipi di contratto, del tipo “fammi il pieno in ogni caso che sennó non arrivo a
casa” oppure “abito qui vicino quindi riempimela solo se il prezzo dell’elettricitá
scende sotto gli x ¤” (gli ¤ sono la moneta in uso nel 2021, n.d.r.). Detto
questo, va anche considerato che esistono sistemi che ricaricano le batterie
delle macchine in discesa o anche semplicemente quando frenano, accumulandone l’energia
cinetica e usando di fatto il motore come generatore (freno rigenerativo),
percui attraverso sistemi di questo genere si arriverá ad auto elettriche estremamente
efficienti. Una delle critiche maggiori all’auto elettrica é proprio quella della limitata autonomia. Va detto
innanzitutto che con le batterie al litio giá esistenti l’autonomia provata é
di 400-550 km, se aggiungiamo poi la ricarica rigenerativa di cui si parlava
prima si capisce come sia piú che sufficente per la stragrande parte degli
spostamenti quotidiani in cittá. Inoltre consideriamo anche l’economia di esercizio
(economia reale, cioé basato sul valore reale dell’energia e non sul prezzo),
visto che il rapporto kW/km é molto inferiore rispetto a quello delle auto a
benzina. Bene, ma per viaggi di media distanza? Lasciando per il momento
perdere scenari estremamente interessanti che si stanno incominciando a
sviluppare oggi riguardo ricariche wireless tra auto in movimento e autostrade, nel mondo nuovo del 2021 si avranno lungo le principali vie di comunicazione
dei depositi di batterie invece dei benzinai. Tu lasci la tua vuota e loro te
ne danno una piena. Ovviamente la batteria dovrá essere standard su tutte le
auto, ma vedremo che la moda e le marche non avranno piú tanto senso nel mondo
nuovo, in quanto si dará la prioritá all’efficienza e alla qualitá dei prodotti
che durano. Quindi le batterie standard non saranno assolutamente un problema,
anzi assicureranno la massima resa e qualitá.
Beh, a grosse linee queste sono le principali innovazioni dal punto di
vista energetico che avremo a disposizione per tutti, perfettamente installate
e funzionanti, nel mondo nuovo del 2021. Grazie a loro avremo meno guerre, piú
cooperazione tra gli stati, un comportamento piú responsabile e consapevole del
cittadino, meno inquinamento, meno traffico, cittá piú vivibili, piú
autosufficienza energetica e quindi meno bisogno di lavorare.
Che ve ne pare? L’accendiamo?
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