Author: Alessandro Pulvirenti

Come ridurre i consumi energetici e come cambiare la società attuale.

Molte persone, sensibili ai consumi energetici e alle fosche prospettive future (se non cambia la situazione), si chiedono:

Cosa bisogna fare per ridurre i consumi energetici?

Alcuni suggeriscono che: le singole persone possono fare molto per ridurre il loro impatto energetico, e quindi applicano una o più delle seguenti azioni:

1) Meno carburanti: Usano meno l’auto e vanno a lavoro o con i mezzi pubblici o con la bicicletta;

2) Meno dispersioni: Coibentano la loro casa (cappotto) in modo da ridurre le dispersione di calore;

3) Meno beni: Evitano di comprare beni superflui (che useranno poco o niente, come: 40 paia di scarpe o vestiti, 3 automobili, …);

4) Elettrodomestici efficienti: comprando quelli che consumano meno (classe A) e spegnendo gli apparecchi elettrici quando non sono in uso (invece di lasciarli in stand by);

5) Riuso: Riutilizzano i vestiti dei figli più grandi ai figli più piccoli;

6) Biologico: Utilizzano alimenti biologici coltivati senza l’uso di pesticidi o altro (derivati dal petrolio);

7) Riciclo: questo avviene a livello comunale riciclando i rifiuti.

Per vedere quali azioni sono più incisive nel risparmio energetico, sono stati misurati i consumi TOTALI delle varie famiglie che applicano uno o più di questi metodi; il risultato finale è stato che:

NON C’E’ NESSUNA RIDUZIONE DEI CONSUMI ENERGETICI TOTALI!


Fig. A – Dopo tante azioni, nessuna riduzione dei consumi energetici!

Le prime spiegazioni date per questi risultati, evidenziavano un uso maggiore di un bene/servizio in coincidenza della riduzione degli altri. E anche quando lo si evidenziava a una data famiglia, finiva che si poteva ridurre l’uso di quel bene usato in eccesso, ma automaticamente ne spuntava un altro (nuovo, o consumato maggiormente rispetto al passato).

Ancora oggi, i cittadini sensibili alle problematiche energetiche, chiedono dei metodi per ridurre il loro impatto energetico, ma le risposte non sono state all’altezza delle aspettative, con risultati quasi nulli o solo apparentemente buoni.

Cercherò di chiarire alcuni aspetti rispondendo alle domande più comuni poste.

DOMANDE E RISPOSTE

Domanda.1)
Da cosa dipendono i nostri consumi energetici?

Risposta.1)
A questa domanda si è spesso risposto in modo intuitivo, dicendo che dipendono dalla quantità di combustibili fossili che utilizziamo (carburanti, cherosene da riscaldamento) e dal consumo di energia elettrica.
E difatti, le persone hanno pensato subito a ridurre il consumo di carburanti (usando meno la macchina o prendendone una più efficiente), o a ridurre il consumo di energia elettrica (spegnendo anche gli apparecchi in stand-by, e qualsiasi lucina che vedono accesa).
Il risultato globale è stato che:
non c’è stata nessuna riduzione dei consumi energetici totali!

In realtà i consumi energetici dipendono solo dal nostro reddito dedicato ai consumi (indipendentemente dal fatto che i soldi siano guadagnati o presi in prestito) adeguato al potere d’acquisto del Paese di riferimento.


Fig. B – Reddito da consumi

Ecco perché ridurre i consumi in un dato settore non riduce i consumi totali, in quanto, i soldi risparmiati in un settore, vengono spesi in altri settori.

Secondo la teoria economica neoclassica, le famiglie consumano tutto il loro reddito; oppure considerare la Curva di Engel (economia) che rappresenta la quantità di consumi dei beni al variare del reddito (maggiore è il reddito, maggiori sono i consumi in valore assoluto).

Nella realtà, quando il reddito dedicato agli alimenti è una percentuale piccola del proprio reddito; i consumi si spostano (in percentuale) sempre più in altri settori (viaggi, beni di lusso) e una percentuale crescente viene tesorizzata (non viene spesa, o viene investita in titoli finanziari come obbligazioni, azioni).

Il reddito investito in titoli finanziari non incide nei consumi energetici, anche se può aumentare la ricchezza “apparente” della famiglia; in quanto, finché non verrà utilizzato, è come se non ci fosse; è solo un numero nei computer delle banche, e potrebbe anche succedere che una crisi finanziaria azzeri realmente tali capitali investiti (in Italia è successo con alcune banche, in cui i risparmiatori si sono visti quasi azzerare i loro soldi investiti in obbligazioni della banca).
Ecco perché lo Stato, quando vuole aumentare i consumi, interviene direttamente spendendo per la realizzazione di opere pubbliche; soldi sia presi dalle tasse che dai Titoli di Stato.
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D.2) Se i consumi dipendono dal reddito, allora la crisi economica del 2007/8 avrà inciso sui consumi energetici dell’Europa, mentre non in quelli della Cina?


Fig. C – Consumi energetici di Europa e Cina (*1)
(38% efficienza di conversione dell’energia primaria in energia elettrica)

R.2) Infatti tra il 2006 e il 2009 (prima e dopo la crisi economica del 2007/8) i consumi in Europa si sono ridotti di 140,1 Mtep, mentre salivano in Cina di 351 Mtep.
La riduzione del consumo di combustibili fossili (-142,9 Mtep) non è dovuta alla produzione delle fonti rinnovabili, che ancora erano poco sviluppate (+18,8 Mtep), tanto che, anche l’energia elettrica prodotta è si è ridotta (-32,5 Mtep).

Se consideriamo il periodo dal 2006 al 2014, vediamo che:

– I combustibili fossili si sono ridotti (-288,4 Mtep);
– l’energia prodotta dalle fonti rinnovabili è stata di solo (+72,2 Mtep).

Quindi non è stata la produzione delle fonti rinnovabili a ridurre i consumi di combustibili fossili, riduzione che è stata 4 volte maggiore.

Il PIL Europeo è ricominciato a crescere, dopo la crisi economica, ma i consumi sono continuati a scendere, questo perché molti beni prodotti dall’industria pesate (vedi acciaio in primis) sono importati dalla Cina. Questo fa si che l’Europa abbia l’illusione di riuscire a ridurre i propri consumi energetici, mentre in realtà vengono conteggiata alla Cina, che ha avuto un aumento dei consumi di oltre il 50%, perché è diventata la fabbrica del mondo.


Fig. D – Produzione di acciaio in Cina

Nei consumi dell’Europa si dovrebbe tener conto dell’energia incorporata nei beni e servizi che utilizziamo.
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D.3) Allora a parità di reddito, se l’energia si riduce di prezzo, se ne consuma di più?

R.3) Si.

Può capitare che l’aumento dei consumi rimane nello stesso settore:
– si riduce il costo dei carburanti, allora i soldi risparmiati mi permetto di fare qualche viaggetto in più in macchina, magari il fine settimana;
oppure possono spostarsi in altri settori:
– i soldi risparmiati in energia elettrica, li utilizzo per allungare di qualche giorno le ferie estive.

Alcuni effetti sono diretti e immediati (possibilità di acquistare più beni usando lo stesso reddito); altri invece sono indiretti.

I bassi prezzi del petrolio possono stimolare l’economia dei Paesi consumatori, i quali aumenteranno il loro PIL e quindi il reddito pro-capite delle famiglie che lo potranno dedicare ai consumi; però, nel frattempo si riducono le entrate dei Paesi produttori, nei quali il PIL si riduce e di conseguenza anche i consumi.

Nel lungo periodo ci sarà un adeguamento (riduzione) dei redditi dei lavoratori che lavorano nel comparto dei combustibili fossili, oppure ci saranno dei licenziamenti (in media i redditi si ridurranno).
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D.4) I consumi delle famiglie dipendono dal numero di figli?

Fig. E – Famiglia con figli

R.4) No, se il reddito dedicato ai consumi rimane lo stesso (è il caso in cui sia tutto il reddito disponibile).

I consumi non dipendono dal numero dei figli della famiglia, ma dal reddito totale che la suddetta dedica ai consumi.

Se la famiglia utilizza tutto il proprio reddito (medio/basso) per i consumi: avere o non avere figli non fa differenza (nel presente).

Se invece il reddito della famiglia è medio/alto, in caso di presenza di figli, una percentuale maggiore verrà dedicata ai consumi, mentre si ridurrà quella tesorizzata.

I figli sono poi dei potenziali consumatori che, se c’è abbastanza energia disponibile e hanno possibilità di avere un reddito (lavoro), aumenteranno in futuro i loro consumi. Questo ha fatto si che i consumi energetici mondiali continuassero a crescere nel tempo; ciò non sarà possibile ancora a lungo.

Sarebbe meglio evitare che la popolazione cresca ancora per non esaurire velocemente le risorse energetiche rimaste.
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D.5) Se installo i pannelli fotovoltaici, riduco i consumi di combustibili fossili?


Fig. F1 – Produzione energia da rinnovabili

R.5) Dipende, ma in genere No!Si potrebbero fare tantissimi ragionamenti sugli impianti scollegati dalla rete (che non utilizzano totalmente l’energia prodotta), ma noi prendiamo il caso migliore in cui abbiamo un impianto e tutta l’energia prodotta la immettiamo in rete.

La prima cosa da capire è che c’è differenza tra il costo dell’energia primaria per produrre il PV, e il prezzo di vendita dell’energia elettrica prodotta, che invece è determinato dal mercato alla borsa elettrica, tramite l’equilibrio tra domanda e offerta.

Consideriamo un impianto PV con un EROEI=5.
Possono succedere i seguenti casi:

5.1) Una unità di energia elettrica prodotta, viene venduta allo stesso prezzo di una unità fossile. Questa vendita determina un extra reddito che viene utilizzato per i consumi di beni/servizi, i quali aumentano i consumi di combustibili fossili (in quanto l’energia PV è già stata tutta venduta).


Fig. F2 – Vendita a 1 e consumi extra fossili

I consumi dei fossili salgono vertiginosamente! Chiaramente, potrebbe succedere che una parte del reddito (solo una parte), invece di essere speso in consumi, venga tesorizzato; ma comunque i consumi di fossili salirebbero di meno, ma sarebbero lo stesso in aumento.

5.2) Una unità di energia elettrica prodotta, viene venduta a 1/5 di quella fossile. Questa vendita permette di recuperare le spese effettuate senza generare extra reddito.


Fig. F3 – Vendita a 1/5 e consumi fossili costanti

Esempio:

Una persona mi diceva che, grazie all’uso dei PV, era riuscito ad avere un netto risparmio economico nella bolletta elettrica e si sentiva a posto con la coscienza, perché così aveva ridotto i consumi di combustibili fossili. Poi mi evidenziava come, con i soldi risparmiati/guadagnati aveva fatto una seconda buona azione, quella di mandare sua figlia a studiare in Germania, così si arricchiva pure culturalmente.


Fig. F4 – Consumo di combustibili fossili spostato nei trasporti aerei

Rimase però sconvolto e preferì non continuare la discussione, quando gli evidenziai come: i combustibili fossili che aveva evitato di bruciare nella produzione di energia elettrica, invece venivano consumati da sua figlia per andare e tornare in aereo dalla Germania! Della serie, aveva solo spostato i consumi di combustibili fossili, da un settore (elettrico) a un altro (trasporti aerei).

5.3) L’energia elettrica viene regalata (è così abbondante che il suo prezzo arriva a zero), e si ha la perdita totale del capitale investito.


Fig. F5 – Vendita a zero (regalata) e leggera riduzione dei consumi fossili

Quindi anche nel caso in cui, l’energia rinnovabile produce 100, che sarebbe sufficiente a soddisfare i bisogni energetici, in realtà i consumi dei combustibili fossili si riducono solo del 20%.
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D.6) Allora qual è il metodo migliore e più semplice di ridurre i consumi energetici?

Fig. G – Povertà

R.6) Semplice… diventare poveri!
I poveri non hanno bisogno di ridurre gli sprechi, il loro basso reddito fa già comprare loro solo il necessario.
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D.7) Perché ridurre i consumi energetici, se questo si può ottenere solo diventando poveri?


Fig. H – Shopping

R.7) In realtà, il problema di ridurre i consumi deriva solo dal fatto che, quelli attualmente maggiormente usati (i combustibili fossili) sono esauribili e inquinano l’ambiente.

In presenza di fonti quasi inesauribili o rinnovabili, il problema si sposta solo nel produrre abbastanza energia da poter soddisfare la domanda.
Il problem è che le fonti rinnovabili attuali non riescono a sostenere una società iper-consumistica come quella attuale. (*2)
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D.8) L’aumento d’efficienza dei beni utilizzati, riduce i consumi totali di energia?

R.8) No, ma ha un effetto positivo sul tenore di vita della famiglia, in quanto permette di usufruire di più beni/servizi a parità di reddito.


Fig. I – Lampadina Led (basso consumo)

Una famiglia con un reddito medio-basso potrà permettersi un tenore di vita medio (invece che basso), se i beni che utilizza sono efficienti (costano poco, o consumano poco). E’ sicuramente qualcosa di positivo, però non riduce i consumi totali che dipendono solo dal reddito dedicato ai consumi.
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D.9) Se NON volessi scegliere la soluzione della povertà, cos’altro si può fare per ridurre i consumi?


Fig. L – Automazione

R.9) Non c’è bisogno di fare niente, perché la strada è già tracciata e ci porterà a una riduzione mondiale dei redditi delle famiglie e quindi dei lori rispettivi consumi.

– Le industrie di 4° generazione ridurranno gli operai nelle fabbriche;
– l’automazione/informatizzazione dei servizi (bancari, assicurativi, …) sta già riducendo gli impiegati.
– l’agricoltura è già da molto tempo che ha perso gli occupati ed eventuali nuovi occupati in tale settore, non saranno competitivi rispetto alle produzioni agricole industrializzate e automatizzate.

La disoccupazione sarà di massa e strutturale.
In passato tale disoccupazione è stata assorbita da altri settori; travasando gli occupati dal settore agricolo a quello industriale; e da quello industriale al terziario.
Il problema è che non c’è più un altro settore che possa assorbire i disoccupati dei settori precedenti.
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D.10) Gli economisti ci dicono che non ci sono problemi di energia e che sarebbe meglio fare tanti figli in modo che sia possibile pagare le pensioni del futuro (con l’aumento delle entrate fiscali e quindi del PIL). E’ giusto?


Fig. M – Pensionati

R.10) C’è già un eccesso di occupati. Una maggiore richiesta di beni verrà ampiamente soddisfatta dall’automazione di 4° generazione. Tale aumento di popolazione non farebbe altro che aumentare i disoccupati in circolazione e aggravare ulteriormente la situazione previdenziale (le persone disoccupate non aumentano il PIL e i consumi). Questo, era un metodo adatto per il secolo passato, in cui l’automazione era limitata e la nascita di nuovi settori assorbiva i disoccupati dell’industria.
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D.11) Quali sono i tempi a disposizione per poter gestire l’innovazione delle industrie di 4a generazione?

R.11) Massimo in 15 anni la rivoluzione avrà occupato ogni settore lavorativo.
Faccio un esempio di ciò che è accaduto negli ultimi 15 anni:

Fig. N – Innovazione tecnologica degli ultimi 15 anni (*3)

A fine 2001, il computer più potente al mondo era ASCI WHITE (vedere le caratteristiche nell’immagine), a 15 anni di distanza, la stessa potenza è disponibile in una scheda (TITAN X) che sta in una mano.
(11 Tflops = 11.000 Miliardi di operazioni matematiche al secondo (in virgola mobile)).

Oggi è possibile creare robot che hanno capacità motorie complesse che prima erano esclusive dell’uomo.I primi beneficiari di tutte le innovazioni attese (pile ad alta capacità, nuove fonti di energia elettrica), saranno proprio loro, i robot!
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D.12) Cosa faranno le persone per mantenersi economicamente?

R.12) Se non si interviene nella modifica del sistema capitalistico la nostra società è destinata a collassare.
In mancanza del reddito delle famiglie, la domanda di beni e servizi crollerà, ed anche le industrie di 4a generazione dovranno chiudere per mancanza di clienti.

Una soluzione potrebbe essere quella di cercare di ottenere un reddito di cittadinanza, ma questo rischia di NON essere sostenibile se le multinazionali continueranno ad evadere le tasse, spostando la loro sede legale nei paradisi fiscali. (Si sta cercando di risolvere questo problema a livello Europeo, mettendo una tassa Europea; è necessaria se non si vuole ridurre la popolazione alla fame).
Tale reddito di cittadinanza (basso), però garantirà un livello basso del tenore di vita, ma anche bassi consumi (siete stati accontentati).

I pochi posti che resteranno saranno quelli per le persone iper-specializzate.


Fig. O – Ricercatore

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D.13) Non possiamo produrre più energia da fonti non fossili in modo da garantire un buon tenore di vita alle persone e nel frattempo rispettare: il clima e l’ambiente?

R.13) Si, certo che si può; ma usare una fonte energetica più economica dei combustibili fossili, non farà altro che spingere ancor più verso l’automazione.


Fig. P – Robot

Robot e computer richiedono energia elettrica per funzionare e più è abbondante ed economica e più sono convenienti da usare.
Quindi è necessario risolvere il problema del lavoro/reddito per le persone.
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D.14) Quindi la nostra società può crollare: sia per mancanza di energia che per abbondante energia economica? Sembra non esserci una soluzione!

Fig. Q – Spaventati

R.14) Il problema è complesso.

a) La necessità di voler ridurre i consumi energetici nasce dal fatto che non abbiamo fonti alternative ai combustibili fossili che possano sostenere questa società.

b) Nel caso in cui queste fonti ci fossero, (innovazioni in quelle attuali: tipo solare ed eolico; oppure invenzione/scoperta di nuove fonti energetiche) l’energia prodotta accelererà ulteriormente l’innovazione tecnologica e l’automazione spinta ai massimi livelli, con la considerazione che: ci saranno miliardi di persone che non avranno un lavoro che renda abbastanza per il loro mantenimento.

Se non si interviene:

– la differenza tra ricchi e poveri si amplierà ulteriormente;
– la disoccupazione diventerà strutturale e di massa;
– la disponibilità delle risorse non sarà garantita nel lungo periodo.

Sono problemi vecchi e nuovi che si stanno per manifestare in modo molto più incisivo che in passato e in tempi molto più brevi del previsto.

Se si risolve il problema di come produrre l’energia, anche il reddito di cittadinanza sarà fattibile con la giusta volontà politica. Il problema di come produrre l’energia è il primo e più importante, ma questo richiede anche dei cambiamenti sociali (reddito di cittadinanza); innovazione tecnologica, scientifica, equilibri geopolitici ecc.
Sono problemi che vanno affrontati a livello mondiale; i singoli Paesi possono fare poco (le multinazionali di 4a generazione sarebbero troppo forti).
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D.15) Chi dovrebbe gestire questi cambiamenti?


Fig. R – Sede ONU

R.15) L’ONU (Organizzazione delle Nazioni Unite), essendo composto da tutte le nazioni del mondo, dovrebbe avere un potere reale a livello mondiale.
Il problema è che: essendo i Paesi sovrani al loro interno, possono non accogliere le direttive dell’ONU; questo avviene specialmente perché ci sono Paesi potenti e privilegiati che vogliono mantenere i loro privilegi a discapito degli altri.

A livello di senso di giustizia, sembra un sopruso dei potenti rispetto ai deboli; caratteristica che sembra essere di tutto il genere umano e non solo di una parte, in quanto: se i Paesi deboli (o persone deboli) diventano forti, tendono ad avere il medesimo comportamento sugli altri.

In realtà, guardandolo dal punto di vista energetico o delle risorse, questo diventa un modo per ottimizzarle.

Nessuno pensa che sia giusto che TUTTI abbiano una Ferrari, solo perché i ricchi ce l’hanno.


Fig. S – Ferrari

Sono privilegi che i ricchi pagano a caro prezzo e che così facendo, finanziano la Ricerca che poi permetterà al resto della popolazione di avere prodotti migliori a bassi prezzi e collaudati pure.

Esempio:
 
Un’auto elettrica (la Tesla) è stata coinvolta in un incidente mortale, perché il suo sistema di guida non ha compreso bene lo stato dei veicoli intorno (un autocarro con una gru) ed ha causato l’incidente (è andata a sbattere sul braccio sporgente della gru); ciò sarà improbabile quando essa sarà disponibile per il grande pubblico, in quanto sarà già stata molto più collaudata.

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D.16) Un’alternativa alla soluzione ONU (del vogliamoci tutti bene)?

R.16) Da qualche anno le banche centrali hanno incominciato a stampare denaro (in realtà lo creano nella memoria dei computer) in quantità enormi, che in altri periodi della storia avrebbero portato l’inflazione a cifre esorbitanti.


Fig. T – Banche centrali

Siccome il contesto è diverso (c’è carenza di domanda di consumi perché le persone stanno perdendo il lavoro o sono più incerte del loro futuro), e anche perché questo denaro non viene iniettato nell’economia reale, ma solo in quella finanziaria, in questo caso l’inflazione non si sta manifestando.

In una società ultra automatizzata, in cui poche multinazionali producono tutto quello che serve (impiegando il lavoro di una piccola percentuale persone ultra specializzate) e non pagano tasse (paradisi fiscali); risulta impossibile per gli Stati poter dare un reddito di cittadinanza (mancando il lavoro, come si mantengono?).

Possibili soluzioni:
1) tassare opportunamente le Multinazionali;

2) nazionalizzare le multinazionali (facendole acquisire dalle banche centrali e quest’ultime ridiventare dello Stato). Chiaramente, essendo poche le multinazionali e vista la loro dimensione, solo le banche centrali più importanti potrebbero fare una cosa del genere (BCE, FED, …). Questo porta alla conclusione, almeno con la BCE, che l’Europa diventi un unico Stato con un’unica Banca centrale ed un’unica moneta.

3) Creare nuovi settori dove spostare i lavoratori (manutenzione robot); o lavori dove le macchine sarebbero inefficienti.

Forse, quello che sta avvenendo in questi anni, per opera delle banche centrali, è proprio quella modifica al sistema capitalistico che è necessaria, onde evitare che la stragrande maggioranza della popolazione rimanga disoccupata e che si arrivi alle rivoluzioni.

Soluzioni ce ne possono essere più di una, bisogna vedere quale di queste è più adatta.
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D.17) Se la produzione tornasse a livello statale, quest’ultimo non potrebbe aumentarla in modo da garantire benessere a tutta la popolazione?

R.17) Essendo il capitale che si può investire limitato (le risorse sono finite), anche automatizzando il 100% della produzione, questa non potrà andare oltre un certo limite.

Fig. U1 – Produzione di stato stazionario (*5)

Aumentando il capitale investito (automazione), la produzione aumenta fino al limite in cui, l’ammortamento/manutenzione (deprezzamento) degli impianti equivale al capitale investito annualmente.
Sfortunatamente, il capitale energetico che possiamo investire seguirà una curva a campana (aumenterà ancora un pò, per poi incominciare a scendere), questo significa che la produzione, anche se automatizzata, scenderà (se non si utilizzano fonti alternative).


Fig. U2 – Disponibilità dei combustibili fossili

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D.18) Come possiamo evitare che la produzione diminuisca troppo?

R.18) Ogni innovazione tecnologica permette alla curva di produzione di poter salire di una certa quantità (*6). Se l’innovazione è continua, essa permette di:
– ottenere di più (produzione) a consumi costanti (energia);
– mantenere la produzione a consumi decrescenti di energia.

Fig. V – Equivalenza tra beni

Quello che è più importante, non è la quantità di beni, ma la quantità di servizi integrati.

Ogni tanto l’innovazione fa passi da gigante portando enormi benefici alle persone, questo è accaduto con:
– i computer, i cellulari, Internet, …
– la dematerializzazione (portare tutto il possibile in digitale: beni e servizi) è chiaramente un metodo per ottimizzare le risorse;
– la medicina (genetica) si spera faccia grandi passi in avanti; per esempio: il trattamento dei malati di diabete, ha costi enormi in tutto il mondo.

Questo ci fa capire perché: la continua innovazione tecnologica è per noi una necessità.
Sfortunatamente, non in tutti i settori il progresso tecnologico procede velocemente; in alcuni i benefici sono limitati (l’energia per fondere una tonnellata di ferro sarà sempre quella).

Quindi, la produzione di energia non deve scendere oltre un certo livello, perché se no, anche con l’innovazione (che richiede investimenti in Ricerca), non si riuscirebbe a garantire alle persone neanche il minimo necessario.
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Considerazioni finali

Come abbiamo visto, per risolvere i problemi complessi, spesso, le soluzioni migliori non sono quelle più semplici e intuitive, oppure quelle mosse dalle buone intenzioni.
(La strada per l’inferno è lastricata di buone intenzioni)

Si dovranno prendere delle decisioni che, in base al punto di vista da cui le si guarda, potrebbero non essere considerate giuste (acquisti delle banche centrali), ma che poi potrebbero portare a quei cambiamenti necessari per fare in modo che non crolli tutta la società civile.
La politica dovrà giocare un ruolo importante: dovrà gestire l’economia.
Lo Stato dovrà essere in grado di garantire un sufficiente accesso ai beni prodotti dalle multinazionali (che potrebbero essere a partecipazione Statale, visto gli acquisti delle banche centrali); oppure facendo pagare: le tasse, le licenze o vincolando i prezzi (*4). Chiaramente parliamo di grandi Stati o federazioni di Stati.

Il ritorno alle monete nazionali e alla svalutazione, potevano andare bene per il secolo passato (in cui c’erano le risorse energetiche per poter aumentare la produzione), ma non andranno più bene per il futuro, in cui:
– le differenze economiche tendono ad aumentare (scomparsa ceto medio);
– l’automazione porterà alla disoccupazione strutturale di massa;
– le risorse tendono ad esaurirsi.

Sarebbe opportuno capire qual’è l’obbiettivo che si vuole raggiungere:
– E’ più importante l’interesse dei pochi straricchi?
– qual’è il valore della vita delle persone?
– qual’è la strada che il genere umano dovrebbe percorrere?


Fig. Z – Seconda stella a destra, questo è il cammino, e poi dritto fino al…

Il mercato, anche nella situazione ideale di perfetta concorrenza, siccome promuove l’interesse individuale, non porta al massimo benessere sociale (che è dato dalla differenza tra i guadagni sociali e quelli privati (*7)).

Regolando opportunamente il mercato (a livello internazionale), magari si ritornerà alle famiglie di una volta, in cui c’era solo un genitore che lavorava fuori, mentre l’altro si occupava della casa e del figlio/i.
Sarebbe anche una vita più vivibile.

Se la politica tornerà ad avere un ruolo centrale e se l’economia verrà regolata a livello internazionale, una parte delle risorse umane liberate dall’automazione, potrebbero essere impiegate:
– per ottimizzare il rendimento delle fonti energetiche rinnovabili;
– per inventare nuove fonti di energia.

Avendo l’energia e le persone disponibili, magari si potrebbero impiegare molte più persone nella Ricerca, per: aumentare le nostre conoscenze sull’ambiente e su tutto il resto dell’Universo.

By Alessandro Pulvirenti
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Note:
(*1): Fonte dati energetici: bp (http://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy.html)

(*2): Ce la facciamo a sostituire i fossili con le rinnovabili prima che sia troppo tardi? (http://ugobardi.blogspot.it/2015/09/ce-la-facciamo-sostituire-i-fossil-con.html)

(*3): Lista semestrale dei supercomputer più veloci al mondo (https://www.top500.org/lists)

(*4): Microeconomia – McGrawHill – Bominick (pag. 183: Regolamentazione del monopolio)

(*5): Macroeconomia – Pearson – Sloman – 8a edizione (pag. 285: Produzione di stato stazionario)

(*6): Macroeconomia – Pearson – Sloman – 8a edizione (pag. 290: Crescita economica in presenza di progresso tecnologico)

(*7): Microeconomia – McGrawHill – Bominick (pag. 258: Economia del benessere)

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Ricchezza e povertà: consumi pro-capite

Un post di Alessandro Pulvirenti

Cresce la popolazione mondiale e crescono anche i consumi di combustibili fossili.

Ci domandiamo:

a livello pro-capite, si sta diventando sempre più ricchi (aumento dei consumi pro-capite), oppure no?

Se poniamo gli indici a 100 (nel 2002) di: PIL, consumi energetici e popolazione; possiamo vedere se c’è una relazione tra queste grandezze.

Dal grafico possiamo trarre alcune considerazioni:
1. La popolazione mondiale cresce sempre (anche se nel mondo ci sono delle guerre);
2. I consumi crescono più della popolazione, questo dovrebbe farci pensare che consumiamo di più pro-capite;
3. Il PIL sembra avere lo stesso andamento crescente dei consumi, ma con variazioni molto più accentuate sia in positivo che in negativo.

Analizzando solo le variazioni annuali di PIL e consumi energetici, vediamo che, come già intuito, il PIL amplifica le variazioni dei consumi, sia in positivo che in negativo.

Questo vuol dire che: per esserci un aumento del PIL, ci deve essere un aumento dei consumi energetici.

Adesso andiamo a guardare come sono andati i consumi pro-capite:

Dal grafico si vede che:

• I consumi di petrolio hanno raggiunto il picco nel 1978 a 5,19 bep/y e poi sono scesi mantenendosi intorno i 4,3 bep/y;

• i consumi di tutti i combustibili fossili, non hanno raggiunto ancora un picco (la piccola discesa del 2015 è dovuta al fatto che il mondo nel 2015 è stato in recessione (vedi PIL)).

• I consumi energetici totali, anche loro non hanno raggiunto il picco.

Il fatto che il petrolio abbia raggiunto il picco pro-capite, lo possiamo spiegare tramite il seguente grafico:

Nel 1978 il petrolio copriva il 51,5% dei consumi di combustibili fossili; da allora, vista l’eccessiva dipendenza da tale fonte e i problemi dovuti all’eccessivo prezzo, ha fatto si, che si utilizzassero sempre più le altre due fonti fossili (gas e carbone), facendo si che, nel 2015 la quota coperta dal petrolio scendesse al 38,5%.
Il totale pro-capite è aumentato, mentre la quota fornita dal petrolio è diminuita facendo si, che scendesse sotto il picco del 1978.

Il minore uso di petrolio (a livello pro-capite), ha fatto si che: le riserve di petrolio pro-capite salissero a 32 bep, mentre le riserve totali di combustibili fossili, si sono ridotti da 127 a 110 bep.

Questo vuol dire che le riserve pro-capite stanno diminuendo, cioè la popolazione cresce e consuma più velocemente delle scoperte di nuovi giacimenti di combustibili fossili.

CONFRONTO TRA: CONSUMI, POPOLAZIONE E PIL (PPA)

Calcolando la media mondiale dei consumi di energia primaria totale, otteniamo 1,80 tep/y pro-capite (cioé 1,8 tonnellate di petrolio equivalente ogni anno per ogni persona).

Se prendiamo questo valore e lo raddoppiamo o lo dimezziamo 4 volte, otteniamo 4 fasce di consumi superiori alla media (dalla media in su), e 4 fasce di consumi inferiori.

ANALISI DELLE FASCE

Analizzando le fasce, si può vedere:

• La fascia 4, è composta dal resto dei Paesi sviluppati europei (compresa l’Italia) e da un grandissimo Paese come la Cina; incide per il 31,2% della popolazione e per il 42% dei consumi mondiali; quindi popolazione e consumi sono quasi allineati;

• La fascia 3, dove c’è un grande Paese sviluppato come gli USA, e i più ricchi Paesi d’occidente, incidono per circa il 10% della popolazione e del 31,5% dei consumi;

• Le prime due fasce sono occupate dai ricchi Paesi Arabi o da piccole isole. La loro incidenza complessiva è del 7,85% dei consumi e meno dell’1,5% della popolazione mondiale.

Come si vede nella tabella riassuntiva, la popolazione mondiale che vive sotto la media pro-capite è di 4,2 Miliardi di persone, il 57,37% della popolazione.

Se volessimo sconfiggere la povertà nel mondo, alzando i consumi della popolazione che sta sotto la media mondiale, dovremmo aumentare i consumi del:

+122 %: per portarli al livello Italiano (2,5 tep);
+69 %: per portarli al livello Cinese (2,2 tep);
+29 %: per portarli al livello Iracheno (1,1 tep);
+6 %: per portarli a livello Indiano (0,5 tep).

Se anche i Paesi ricchi cedessero la parte eccedente della media dei consumi mondiali, ai Paesi più poveri, potrebbero cedere solo il 33% delle risorse energetiche. Portando i Paesi poveri a un livello intermedio tra Iraq e Cina, non sufficiente a far raggiungere la media mondiale.

Una più equa distribuzione della ricchezza NON è sufficiente a portare i Paesi poveri del mondo, a livelli medi mondiali.

EQUA DISTRIBUZIONE DELLE RISORSE?

Sfatiamo uno dei miti che sostiene che:

il 20% della popolazione mondiale, la più ricca, sta consumando l’80% delle risorse del mondo“; cioé che 1/5 della popolazione mondiale consuma per 4 volte di più, non è vero.

La Cina unendosi ai Paesi sviluppati (ha il PPA: PIL corretto in base al potere d’acquisto, più alto del mondo), cambia i rapporti nei consumi mondiali, portando al 42% la popolazione mondiale che consuma l’81% delle risorse mondiali; quindi il rapporto scende dal quadruplo ipotizzato a meno del doppio.

Se vogliamo vedere anche cosa è successo nel passato abbiamo:

Si vede una tendenza a una più equa distribuzione delle risorse.

Addirittura, nel prossimo grafico vediamo che i Paesi sviluppati dell’OECD hanno pure perso il primato nei consumi.

Questo vuol dire che i Paesi che prima non erano sviluppati (Non OECD), stanno già consumando più risorse dei Paesi sviluppati (OECD) di una volta.

PIL e Consumi

Considerazioni sul PIL e Consumi sono difficili da fare, in quanto, buona parte del PIL dei ricchi va in beni importati, i quali aumentano i consumi nei Paesi di produzione e non in quelli di fruizione dei beni. La globalizzazione rende tutti interdipendenti.

CRESCITA DEMOGRAFICA E CONSUMI

Quale sarebbe l’andamento dei consumi pro-capite negli anni a venire, in base all’aumento di popolazione prevista e in base alle scoperte e ai consumi di combustibili fossili?

L’andamento, della curva demografica, dovrebbe essere il seguente (in base ai parametri più comuni usati):

(Gli studiosi hanno capito che: la crescita demografica ci sarà fiché ci saranno risorse a disposizione; e difatti la curva demografica inizia a scendere quando le risorse iniziano a diminuire).

Ripropongo il grafico con le previsioni più ottimistiche, quelle riguardanti tutti i combustibili fossili con:
investimenti massimi (investimenti = 5) e Scoperte = 20%.

Legenda:
Passato lordo: Energia lorda estratta
Futuro lordo: Energia lorda da estrarre
Futuro netto: Energia netta utilizzabile (Lorda – costi)
Futuro costi: Costi energetici di estrazione

Come si può vedere, i costi energetici di estrazione tendono a salire quanto più ci avviciniamo all’esaurimento del combustibili fossili (ritorni decrescenti).

La situazione pro-capite sarà la seguente:

Da questo grafico si evince che, nella migliore delle ipotesi ci sarà ancora qualche piccola frazione percentuale di crescita dagli 11,3 bep/y attuali ai 11,7 bep/y nel 2050, mentre la curva netta dell’energia, vediamo che sta già iniziando a scendere.

Se invece gli investimenti si riducono:
– perché si vuole che gli Stati non finanzino la loro estrazione;
– perché i privati non investono in settori in cui ci sono scarse prospettive di guadagno (leggi che disincentivino l’uso dei combustibili fossili);

allora, pur considerando lo stesso degli investimenti (medio/bassi) (investimenti=2) e di conseguenza si avranno minori scoperte di giacimenti (scoperte=5%), la situazione che avremo è la seguente:

Dal quale si evince che: immediatamente le risorse disponibili pro-capite diminuiscono; con conseguente crisi energetica e l’impossibilità di finanziare eventuali fonti alternative.

CONCLUSIONI

Con le dovute approssimazioni che una simulazione può fare, quello che si evince è che:

1) crescita, dell’energia netta disponibile, non ce ne sarà più! Tutta la crescita netta dell’energia disponibile, verrà assorbita dalla crescita della popolazione;

2) il PIL Mondiale potrà anche crescere, ma il PIL pro-capite non crescerà più o non lo farà a livello apprezzabile.

Il sintomo della decadenza si potrà incominciare a percepire, quando non ci saranno abbastanza risorse per la manutenzione (edifici, strade, ponti, …).

Le nuove generazioni avranno un tenore di vita medio, uguale o inferiore a quello dei loro genitori; nel lungo periodo sicuramente più basso.

3) ci saranno molti disordini sociali (con ulteriore distruzione di beni immobili), che non faranno altro che aggravare la situazione di crisi, specialmente nelle città.

4) possibili guerre tra i Paesi che hanno ancora abbastanza risorse per loro e quelli che, o li stanno esaurendo, o ne sono totalmente dipendenti.

5) Quello che accadrà in futuro, dipende principalmente dalle scelte politiche che si prendono; e quest’ultime sono meno intuitive di quello che sembra. Scelte basate su buone intenzioni, non è detto che migliorino la situazione.

——-
Note:
l’elenco completo delle fonti di dati non lo ricordo, perché integro i dati trovati dalle varie fonti, nella mia banca dati.
Eseguendo le analisi con la mia banca dati, poi non ricordo da dove essi siano stati presi.

Fonti che ricordo:
– Fonte dati energetici: bp
(http://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy.html)

– Fonte PIL (PPP o PPA): World Bank – in Wikipedia
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_countries_by_GDP_(PPP)

By Alessandro Pulvirenti

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I combustibili fossili e il dirupo di Seneca

Analisi quantitativa del picco del petrolio e dei combustibili fossili 

di Alessandro Pulvirenti


Si sente spesso parlare del Picco del petrolio (o di tutti i combustibili fossili), ma poche volte si vedono analisi quantitative che permettano di conoscere la situazione anno per anno. Cosciente che con le parole si può dire tutto e il contrario di tutto, ho realizzato un sito (che attualmente è offline per mancanza di fondi) che permette un’analisi in tempo reale e interattiva. Basta cambiare gli opportuni parametri e si ottengono immediatamente le relative curve e tabelle.

Già in passato questo tipo di analisi l’avevo presentata nel mio sito, ma adesso si arricchisce di ulteriori parametri non considerati in passato.

1. Investimenti: è possibile indicare il livello degli investimenti previsti (da 0 a 5 max);
2. Scoperte: è possibile includere una percentuale di riserve che si suppone possano essere scoperte.

Questo permette: sia di spiegare come mai il picco del petrolio sembra stia ritardando, e sia includere le possibili scoperte che ci potrebbero essere. Ci si accorgerà che maggiori sono gli investimenti e più la curva sinusoidale diventa un Dirupo di Seneca.

Iniziamo subito presentando i parametri iniziali:

(Gtep = Miliardi di Tonnellate di Petrolio Equivalenti di energia)

Come si vede, partiamo dal caso in cui gli investimenti siano al livello minimo (zero) e non si prevedono scoperte. La situazione quantitativa iniziale è la seguente:

Da questi dati e parametri, otteniamo i seguenti risultati per il petrolio:

Come si vede, il picco del petrolio dovrebbe essere già quest’anno, ma non lo sarà, in quanto gli investimenti in realtà ci sono e si chiamano: petroli non convenzionali (sabbie bituminose, petrolio di scisto, …).

Tutti i combustibili fossili dovrebbero raggiungere il picco dell’energia netta disponibile nel 2025 (tra 9 anni).

Adesso, cambiamo il parametro degli investimenti e mettiamo il livello massimo (potremmo fare più casi, ma per non dilungarci, andiamo subito al massimo).

Così facendo, il picco netto del petrolio si sposta al 2026 (tra 10 anni).

Il picco netto di tutti i combustibili fossili si sposta al 2036 (tra 20 anni).

Dopo queste analisi, spesso, la prima obiezione che si solleva è quella di dire che: ancora combustibili fossili ce ne sono da scoprire; e noi le aggiungiamo.

Aggiungiamo un 20% di scoperte possibili di combustibili fossili (160 Gtep); se vi sembra poco, sappiate che l’Arabia Saudita ha risorse petrolifere per soli 36 Gtep, quindi, abbiamo aggiunto circa 4,5 volte tanto (però noi li aggiungiamo come combustibili fossili, non solo come risorse petrolifere).

Il picco del petrolio si sposta al 2032, tra 16 anni.

Il picco di tutti i fossili si sposta al 2043 (tra 27 anni).

Quest’ultimo grafico mostra in modo evidente il “Dirupo di Seneca”.

Quindi, nella migliore delle ipotesi: in cui ci siano grandi investimenti e grandi giacimenti da scoprire; si avranno ancora solo 16 anni di petrolio e 27 anni se consideriamo anche gas e carbone.

Cosa avverrà quando si raggiungerà il picco?

Semplice, la nostra società entrerà prima in stagnazione e poi in recessione irreversibile.

Bastano 16 anni per trovare e applicare una soluzione al problema energetico?

Qualcuno potrebbe obiettare dicendo che: “tra 16 anni il flusso di petrolio diminuirà, ma ce ne sarà ancora per andare avanti…”

E voi pensate che: in una società in recessione si possono trovare le risorse per continuare a fare Ricerca e investimenti per molti anni?

Non penso proprio!

(P.S: per chi pensa che la Fusione nucleare ci salverà, spero prossimamente di poter fare un post anche su questo argomento e vedere la vera realtà dietro alle varie illusioni raccontate).

By Alessandro Pulvirenti


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Come sarebbe il mondo attuale se…?

Era post picco.

Sintesi

Come sarebbe il mondo attuale, se non ci fosse stato lo sfruttamento, da parte dell’occidente (e delle relative multinazionali), dei Paesi arretrati ma ricchi di risorse?

A questa domanda, cercherò di risponderefacendo un’analisi quantitativa delle risorse a disposizione e dell’andamento delle suddette nel tempo. Ipotizzerò che, dal 1950 in poi, tutti i Paesi del mondo avessero iniziato a sfruttare intensamente i combustibili fossili e si fossero sviluppati come i Paesi occidentali.

I risultati sarannoalquantoinaspettati!

Introduzione
Siamo arrivati nel III millennio, lo sviluppo tecnologico e scientifico ha fatto dei progressi enormi, però la situazione attuale non è alquanto rosea, in quanto ci sono parecchi problemi che non si è riusciti a risolvere:

· Circa 800 milioni di persone nel mondo soffrono la fame (FAO: 2015);
· Ci sono Paesi sottosviluppati (terzo e quarto mondo) in cui molti sevizi primari non sono garantiti a buona parte della popolazione e in alcuni casi non vengono garantiti neanche nei Paesi sviluppati (USA);
· Le disuguaglianze economiche tra le persone stanno aumentando (USA).

Molti non si riescono a spiegare come mai questi problemi non vengano risolti, in quanto, dicono che anche un bambino saprebbe come fare, cioé: · garantire cibo per tutti; · uno sviluppo uniforme dei Paesi a livello mondiale per fare scomparire la povertà; · servizi sanitari diffusi per garantire la salute dei cittadini; ecc. ma, tali problemi si risolvono veramente così facilmente?

Molti ignorano il fatto che: ogni decisione che si prende, ha sempre dei pro e dei contro; spesso ci si concentra sui risvolti positivi, trascurando quelli negativi. Per decisioni che incidono su tutti i Paesi del mondo, i fattori che interagiscono sono tantissimi e quello che apparentemente porta dei benefici in alcuni settori, potrebbe portare a delle conseguenze molto negative in altri settori.

Se volessimo veramente cercare di capire cosa sarebbe successo, se il mondo fosse stato gestito in modo diverso, dovremmo fare un’analisi quantitativa (dati e calcoli) sulle decisioni che avremmo preso e che riguardi un periodo abbastanza lungo. Chiaramente è impossibile considerare tutte le variabili che entrano in gioco.

La scienza si occupa delle leggi della natura che sono sempre le stesse, e permette di conoscere cosa si verifica in date condizioni conoscendo le condizioni iniziali. Il problema è che molte delle variabili non sono determinate dalle leggi della natura, ma dalla volontà degli uomini, che è imprevedibile (libero arbitrio).

Chiarito il fatto che: una simulazione (modello) non darà mai la certezza su quello che sarebbe potuto succedere in altre condizioni; possiamo comunque prevedere, con buona approssimazione, cosa sarebbe successo, in determinate condizioni, considerando solo alcune delle variabili più importanti.

Lo sviluppo occidentale si è basato sui seguenti fattori:

1. Risorse energetiche;
2. Risorse minerarie;
3. Tecnologia;
4. Scienza;
5. Lavoro umano;
6. Capitali economici;
7. Competenze (know how);

Chiaramente, ogni variazione, di ognuna di queste variabili, porta a delle conseguenze diverse e tutte insieme interagiscono tra loro.

Per semplificare il tutto, ci concentreremo su una sola di queste variabili (Risorse energetiche) e ipotizzeremo che tutte le altre variabili (condizioni necessarie) siano soddisfatte, es:

· Le risorse minerarie (non energetiche) fossero state disponibili per tutti a prezzi “normali”;
· La tecnologia sia utilizzata;
· Le conoscenze scientifiche siano diffuse;
· I capitali economici ci siano;
· Ci siano abbastanza persone competenti da poter utilizzare proficuamente tutte le altre variabili.

Alcuni economisti raccolgono tutte queste variabili in pochi aggregati (capitale, lavoro) ma, io ho preferito specificarle con maggiore dettaglio, anche se poi non verranno usate singolarmente.
Chiaramente un modello del genere risulterà approssimativo, ma i risultati che darà sono sufficienti a farci capire, abbastanza bene, come sarebbe andato il mondo.

La principale risorsa/fonte energetica, che l’uomo ha utilizzato in questi anni, sono i combustibili fossili. All’inizio dell’era industriale, fu usato principalmente il carbone, successivamente il petrolio (per caratteristiche fisiche e di utilizzo migliori), e poi, per far fronte alla crescente domanda di energia degli ultimi decenni, è stato usato anche gas.

Considerazionesullasimulazione

Siccome la curva dell’estrazione dei combustibili fossili, ha un andamento differente in base a:

1) tipo di fonte (gas, carbone, petrolio);
2) modalità di estrazione (fracking, …)
3) qualità della fonte (sabbie bitumose, …);
4) percentuale di sfruttamento di ognuno dei pozzi (oltre un milione) di gas e petrolio; e di ogni giacimento di carbone; si è dovuto utilizzare un criterio che fosse una media di tutte queste variabili.
5) la tecnologia utilizzata e che verrà utilizzata in futuro (serve la palla di cristallo);

Caratteristichedelle curve

• L’area sottesa dalla curva lorda equivale al totale di tutti i combustibili fossili (consumati + riserve);
• Si ipotizza che il picco avvenga, quando il 50% delle risorse sono state consumate;
• La curva segue una distribuzione a campana (per la precisione un’onda sinusoidale);
• L’incremento percentuale dei consumi in ogni posizione della curva, equivalgono a quelli che si avrebbero nella curva sinusoidale, tali valori sono stati confrontati con quelli realmente avvenuti nel passato e sono simili;
• Per quanto riguarda i costi energetici di estrazione, siccome il petrolio esce spontaneamente dai pozzi fino al 50% di quello estraibile, mentre per estrarre l’altra metà è necessario intervenire pompando all’interno gas e liquidi vari, si è fatta una media con gli altri combustibili fossili e si è ipotizzato che i costi salissero del 10% fino al consumo di metà dei combustibili disponibili, per poi aumentare in modo quadratico (fino alla percentuale massima indicata) nella seconda metà.

Si possono fare varie prove nel seguente sito:
http://www.sviluppoerisorse.eu/dati/primaria/PrevFossiliPassatoAll.aspx
è possibile cambiare la percentuale di costi iniziali e finali, nel caso si ritengano non idonee quelle utilizzate, ma comunque esse cambieranno solo l’andamento delle curve dei costi e dell’energia netta, ma non quella dell’energia lorda.

Metodo utilizzato per tracciare le curve

Curva sinusoidale dei consumi

Mediando tra le diverse risorse, la curva sinusoidale sembra essere quella che più rappresenta le estrazioni di risorse. In realtà, nella mia simulazione la parte iniziale della curva, viene data dalla produzione reale, mentre la parte finale della curva viene interrotta a circa il 3% dalla fine dell’esaurimento delle risorse, in quanto, da tale posizione in poi, la produzione è così bassa, che non ha più senso considerarla come una risorsa energetica.
Se continuassimo a tracciare la curva, essa però non andrebbe a zero come nella curva sinusoidale teorica, in quanto l’asse X (tempo) della curva non è proporzionale all’asse Y (produzione), in quanto sono due unità di misura differenti.
La curva si allungherebbe indefinitamente verso destra, in quanto partendo dai consumi, essi diminuirebbero in percentuale e quindi, solo all’infinito arriverebbero a zero.

Y Curva = (sin(X)+1) / 2

con X che varia da: (-1/2 Pigreco) a (+3/2 pigreco)
L’area di questa curva equivale al totale delle riserve energetiche.

Curva dei costi percentuali

La curva dei costi nasce da una costatazione, cioé che la prima metà della produzione avviene con un aumento dei costi relativamente modesto (10%), mentre nella seconda metà essa sale esponenzialmente, in quanto anche il metodo di estrazione cambia (iniettare liquidi nei pozzi, scavare giacimenti sotto terra) e si richiede un dispendio di energia via via superiore.
• PercCostiLeft = PercIniziale + ((100 – PercIniziale) * (ConsumiTotali / RiserveTotali) * 20 / 100);
• PercCostiRight = (100 – PercIniziale) * (((ConsumiTotali / RiserveTotali) – 0.5) * 2)^2;
PercCosti = PercCostiLeft + PercCostiRight;

Calcolo curva “Consumi lordi”

1) YSinusoidePrec = YSinusoide(ConsumiTotaliPrec / Riserve));
2) YSinusoideNow = YSinusoide((ConsumiTotaliPrec + (ConsumiPrec * RapportoIncremConsumi)) / Riserve);
3) RapportoIncremConsumi = YSinusoideNow / YSinusoidePrec;
4) YConsumiNow = ConsumiPrec * RapportoIncremConsumi;
5) ConsumiPrec = YConsumiNow;
6) ripetere dal punto 1.

Simulazione situazione attuale e futura
Nella nostra simulazione, considereremo tutti i combustibili fossili nel loro insieme.

Valori in input:
Fonte: Combustibili Fossili
• Totale passato (consumi): 464 768 Mtep
• Totali disponibili (Riserve): 803 880 Mtep
• Totale (Consumi + riserve): 1 268 648 Mtep
Consumi sul totale: 36,6 %
Anno 2014 (Consumi): 11 237 Mtep

Vediamo come è andata realmente dal 1850 ad oggi e con la previsione futura.

(Grafico 1)
• Dati dal 1850 al 1964 (fonte CDIAC – http://cdiac.ornl.gov/ )
• Dati dal 1965 al 2014 (fonte: BP – http://www.bp.com/en/global/corporate/about-bp/energy-economics/statistical-review-of-world-energy.html).
Spiegazione:

• L’area sottesa dalla curva Passato lordo e Futuro lordo equivale a tutti i combustibili fossili consumati e disponibili da estrarre, cioè a tutte le riserve di combustibili fossili che l’uomo ha trovato;
• Curva Passato lordo: indica i consumi reali di combustibili fossili che ci sono stati dal 1850 al 2014;
Curva Futuro lordo: indica i consumi previsti dal 2015 in poi;
• Curva Futuro costi: indica l’energia prevista che verrà consumata (costi) per estrarre l’energia lorda;
• Curva Futuro netto: indica l’energia prevista netta ottenuta da quella lorda meno i costi di estrazione;
• Si ritiene che è inutile tracciare le curve, per valori molto bassi di estrazione/consumi rispetto ai bisogni della società.
• L’asse Y indica i consumi in Mtep.

Otteniamoiseguentirisultatisintetici:
Curva: Fossili (Futuro)
Lunghezza (Anni): 90
• Picco consumi Lordi (anno): 2030 (consumi) 11 855 Mtep
• Picco consumi Netti (anno): 2025 (consumi): 10 177 Mtep

Possiamo trarre le seguenti informazioni:

• Il picco di consumo netto di tutti i combustibili fossili, si avrà nel 2025 (tra 10 anni), con una decrescita graduale all’inizio e poi sempre più rapida.
• Il picco lordo del consumo si avrà nel 2030 con 11855 Mtep/anno (tra 15 anni).
• Abbiamo una decina d’anni a disposizione per preparare la transizione a nuove fonti energetiche;

Anomalie riscontrate nel grafico 1

Quando si passa dai consumi Reali a quelli previsti, la curva riduce la sua inclinazione in modo anomalo; questo può voler dire:

1. Le quantità Reali di riserve disponibili devono essere maggiori di quelle comunicati dagli organismi internazionali; difatti i Paesi dell’OPEC, comunicano riserve che non variano da molti anni. L’Arabia Saudita nel 1989 comunicò 260 Gbep di riserve; dopo averne estratte 90 Gbep, essa comunica che le sue riserve non sono variate! Come se il petrolio estratto non riducesse le riserve e quindi le quantità comunicate risultano incoerenti. Se poi aggiungiamo il fatto che stanno pompando petrolio al massimo, anche con prezzi bassi del petrolio, è come se non si preoccupassero dell’esaurimento delle loro riserve. Saranno in realtà molte di più?

2. Siccome, nella quantità totale di petrolio estratta, vengono considerati molti altri liquidi, che petrolio greggio non sono, questo fa supporre che i dati comunicati della produzione mondiale, siano gonfiati sommando due volte le stesse quantità (una volta come petrolio e un’altra volta come biodiesel), che siccome quest’ultimo ha un EROEI di poco più di 1, è come se tale produzione venisse contata due volte).

3. Se guardiamo la curva reale (1850-2014) dei consumi dei combustibili fossili notiamo che: essa inizia a crescere lentamente (si diffonde l’uso a fasce della popolazione sempre maggiore e a nuovi settori dell’economia), diminuisce la sua pendenza media nel periodo delle due guerre mondiali, per poi aumentare nuovamente la pendenza (con la rivoluzione verde lo si utilizza per produrre i concimi). Chiaramente la simulazione che stiamo facendo non considera certe variabili esogene (guerre), ne può sapere se eventuali invenzioni / tecnologie aumentino ulteriormente i consumi o li diminuiscano. L’andamento della curva si rifà a quella ideale.

Simulazione: situazione con sviluppo uniforme di tutti i Paesi del mondo

Per la nostra simulazione di “Come sarebbe il mondo se…”, utilizzeremo i dati del 1950, periodo in cui ci fu una ripresa economica (dopo la seconda guerra mondiale); avremmo potuto far iniziare il periodo in un altro anno, ma il risultato sarebbe stato simile. Potete fare delle prove al seguente indirizzo:
http://www.sviluppoerisorse.eu/dati/primaria/PrevFossiliPassatoAll.aspx

Nel 1950 solo ¼ della popolazione mondiale usava i combustibili fossili intensamente ed era residente in: Europa, USA, Giappone… (OECD).
Ipotizzeremo che, in uno spirito di solidarietà, tutti i Paesi del mondo si fossero aiutati (culturalmente, tecnologicamente, economicamente ecc) in modo tale che, ci fosse stato sviluppo uniforme in tutti i Paesi del mondo. Quindi, prendiamo i consumi totali di combustibili fossili del 1950 (Consumi reali primo anno) e li moltiplichiamo per 4 (Consumi usati primo anno).

Per tracciare il grafico usiamo i seguenti dati:
Fonte: Combustibili Fossili
Anno inizio: 1950
• Totale passato (consumi): 13 671 Mtep (1/5 di quelli reali, per uniformare la curva)
• Consumi reali primo anno: 1 875 Mtep
• Consumi usati primo anno: 7 498 Mtep (4 volte quelli reali)
Totale Comb. Fossilidisponibili: 1 254 977 Mtep
Costi iniziali: 1 %
Costi max: 40 %

Otteniamo il seguente grafico

(Grafico 2)

Spiegazione:
• L’area sottesa dalla curva Consumi lordi equivale a tutti i combustibili fossili disponibili, ogni punto indica i consumi lordi previsti in quel dato anno;
• Curva Costi energetici: indica l’energia prevista che verrà consumata (costi) per estrarre l’energia lorda;
• Curva Consumi netti: indica l’energia netta prevista, ottenuta da quella lorda meno i costi di estrazione;
• L’asse Y indica i consumi in Mtep.

I risultatisinteticiottenutidal modello sono i seguenti:

Lunghezza (anni) : 51
• Picco consumi Lordi: (anno) 1975 (consumi) 35 398 Mtep
• Picco consumi Netti: (anno) 1974 (consumi) 31 800 Mtep
• Totale lordi (consumi): 1 248 673 Mtep
• Totale netti (consumi) : 1 072 245 Mtep

Considerazioni che possiamo trarre dal grafico 2
Le conseguenze sarebbero state le seguenti:

1. Il picco netto del consumo di combustibili fossili sarebbe avvenuto nel lontano 1974; vi ricordo che il primo PC IBM risale al 1981, quindi l’era dell’informatica diffusa non sarebbe nemmeno nata; quindi, niente Internet, cellulari, ecc;

2. Molta energia si sarebbe sprecata con tecnologie meno efficienti (lampadine a incandescenza, automobili a basso rendimento ecc);

3. L’ambiente sarebbe stato fortemente inquinato e difficilmente vivibile, sicuramente non avrebbe retto a un inquinamento così intenso.

Comunque, anche nel caso in cui fosse stato possibile sfruttare così intensamente i combustibili fossili, oggi (2015) saremmo già oltre la curva dei consumi. Se poi consideriamo il fatto che: una società inizia ad andare in crisi economica/sociale appena la curva inizia a scendere (pendenza negativa), oggi ci ritroveremmo già in un periodo post sviluppo economico, e possibilmente anche post-guerra mondiale, ipoteticamente scoppiata per accaparrarsi le poche risorse energetiche rimaste.
Se fosse andato così, oggi ci ritroveremmo nuovamente nel Medioevo! (per la mancanza di una o più fonti energetiche capaci di supportare la nostra società).

Conclusioni

Dopo l’analisi quantitativa, anche se approssimata dalle medie tra le risorse, possiamo trarre le seguenti conclusioni:

1. Non sempre, fare del bene nel presente, porta a degli esiti positivi nel lungo periodo (detto: si può fare del male anche facendo del bene oppure, la strada che porta all’inferno è lastricata di buone intenzioni);

2. I problemi energetici (così come quelli ambientali e Climatici) sono molto complessi e contro-intuitivi, e chi pensa a delle soluzioni semplici e intuitive, rischia di creare problemi ancora più grandi;

3. Che non tutti possiamo vivere nel lusso con una Ferrari in garage, ma la piccola nicchia di persone ricche che la detengono, permette delle ricadute tecnologiche che miglioreranno i beni prodotti per la stragrande maggioranza delle persone;

Per finire, ci tengo a sottolineare che: io sono il primo a volere un mondo in cui non ci sia: fame, povertà, sofferenza ecc. però alcune soluzioni che sembrano buone nel presente, portano al disastro.

La popolazione mondiale è cresciuta enormemente nell’ultimo secolo. Non si possono avere molti figli o una popolazione di vari miliardi di persone e nello stesso tempo garantire una vita decente per tutti. In un sistema finito di risorse, bisogna fare delle scelte e ognuna comporta delle rinunce.
Chi pensa di poter avere crescita demografica e benessere per l’intera popolazione, con le conoscenze scientifiche che abbiamo oggi, sta sognando.

By Alessandro Pulvirenti

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Produzione di energia: come stiamo con le rinnovabili?

Utilizzo delle fonti di energia (composizione di immagini)

Sintesi

L’utilizzo delle fonti rinnovabili è aumentato notevolmente negli ultimi anni.
Tanti grafici ci vengono presentati (e lo farò anch’io) con curve esponenziali in cui si vede che: l’installazione di impianti eolici e fotovoltaici sono aumentati notevolmente; allora, come mai c’è tutta questa difficoltà a soppiantare i combustibili fossili?

Capiremo perché le fonti rinnovabili sono marginali nella produzione di energia e di come servirebbe un investimento notevolmente superiore all’attuale; oltre a questo, ci sono alcuni vincoli che ne limitano il potenziale, dovuti al fatto che: solo una piccola parte (circa il 16%) dell’energia utilizzata dall’uomo è sotto forma di energia elettrica.

Introduzione

La nostra società si basa sull’utilizzo di fonti energetiche che forniscono, ogni anno, una quantità enorme di energia.

Continuare ad utilizzare i combustibili fossili a lungo, non è possibile per vari motivi:

1. Sono una fonte esauribile: finiti quelli a disposizione, sarà necessario un lunghissimo periodo (milioni di anni) prima che se ne formino ancora;

2. Sono inquinanti (carbone in primis): se sfruttate intensamente, l’ambiente non riesce a smaltirli;

3. Aumentano la concentrazione di gas serra nell’atmosfera con effetti sul clima nel lungo periodo;

Chiaramente se l’uscita dai combustibili fossili è una cosa desiderabile, è anche vero che bisogna avere un’idea quantitativa delle forze in gioco, per capire come muoversi e con quale velocità. Ogni giorno, l’energia primaria utilizzata dall’uomo nel mondo equivale a circa 260 Mbep/day (Mbep: milioni di barili di petrolio equivalente); chiaramente questa energia non è fornita solo dal petrolio (poco più di 90 Mbep/day) ma da un mix di fonti energetiche. Le fonti energetiche non esauribili (rinnovabili) su cui si sta puntando sono principalmente le seguenti: Eolico, solare (fotovoltaico) e biomasse. Ci sono altre fonti energetiche, ma non sono risultate competitive o hanno potenziali inferiori.

Potenza installata

Se ci concentriamo alla sola energia elettrica abbiamo visto che, negli ultimi anni, la potenza installata, di campi eolici e solari, è aumenta di molto.

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