Imparare con la Geografia: 32 Le fonti di energia

LE FONTI DI ENERGIA

Ci sono due tipi fondamentali di fonti di energia usate dall’uomo:

- le fonti primarie, che possono produrre direttamente energia, come il sole, l’acqua, la legna, il carbone, il gas, eccetera

- le fonti secondarie, che derivano dalla trasformazione delle fonti primarie, tra le quali la più importante è l’energia elettrica, che può essere prodotta impiegando carbone, gas, acqua, eccetera.

Un’altra importante distinzione è quella tra fonti rinnovabili (il calore solare, o l’acqua) e fonti non rinnovabili, ad esempio i combustibili fossili (carbone, petrolio), le cui riserve prima o poi si esauriranno.

Per millenni l’uomo ha avuto a disposizione solo l’energia muscolare propria o quella degli animali e l’energia naturale ricavabile dalla legna da ardere, o dall’acqua e dal vento, con cui ha fatto funzionare macchine come i mulini.

Vecchio mulino ad acqua nel nord della Francia

Con la rivoluzione industriale ha avuto bisogno di grandi quantità di energia, che ha prodotto prima utilizzando il carbone, poi il petrolio e i minerali radioattivi.

La produzione e il consumo di energia sono aumentati soprattutto dopo la scoperta nel XIX secolo dell’energia elettrica. Essa oggi viene prodotta in quattro principali tipi di centrali:

1- le centrali idroelettriche, che sfruttano la caduta delle acque dei fiumi o dei laghi

2- le centrali termoelettriche, che producono elettricità bruciando carbone, gas o petrolio

3- le centrali geotermiche, che sfruttano il calore proveniente dal sottosuolo, attraverso fenomeni naturali di tipo vulcanico, come i soffioni boraciferi o i geyser, ampiamente utilizzati in uno Stato che ne è ricco come l’Islanda

La centrale geotermica Reykjanes in Islanda

4- le centrali termonucleari, che utilizzano come combustibile alcuni minerali radioattivi, tra cui l’uranio.

Del carbone e del petrolio si è già detto nella lezione “Le attività estrattive”; soffermiamoci ora sull’energia nucleare.

Essa si ottiene attraverso il processo di fissione del nucleo dell’atomo, ossia la rottura del nucleo mediante bombardamento con particelle. L’energia nucleare fu utilizzata per la prima volta a scopi militari durante la Seconda guerra mondiale, quando, per costringere il Giappone alla resa, gli U.S.A. sganciarono una bomba atomica (o nucleare, basata appunto sulla fissione nucleare) sulla città di Hiroshima il 6 agosto 1945. Dopo la guerra la fissione dell’atomo cominciò ad essere utilizzata anche a scopi pacifici per la produzione di energia elettrica; vennero create centrali nucleari in tutti i Paesi industrializzati, Italia compresa.

La centrale nucleare di Doel (Belgio) costruita attorno agli anni Settanta

Per produrre energia elettrica mediante una centrale termonucleare è necessario utilizzare l’uranio, un elemento che emette una particolare specie di raggi ed è perciò detto radioattivo. Gli attuali reattori nucleari (cioè i dispositivi che utilizzano le reazioni nucleari per fornire energia) utilizzano però solo una percentuale minima del contenuto energetico dell’uranio (circa l’1%), perché ne sfruttano solo un componente chiamato isotopo 235. Da anni si sta studiando il metodo di utilizzare interamente l’uranio, o la possibilità di creare energia nucleare non attraverso la fissione, bensì attraverso la fusione, cioè la formazione di un unico nucleo dall’unione di più nuclei; però finora si è stati solo in grado di fare interessanti sperimentazioni, ma non di produrre energia per scopi civili con questo processo.

Negli anni Sessanta del secolo scorso l’energia nucleare fu considerata la soluzione del problema energetico (il bisogno costante di produrre energia per la nostra società industrializzata): si trattava infatti di una fonte inesauribile, a basso costo, che sembrava destinata a sostituire le altre fonti di energia. Però ben presto risultò evidente che questo tipo di energia presenta diversi pericoli e lascia aperti numerosi problemi; in tutto il mondo si formarono schieramenti a favore del nucleare e schieramenti contrari, entrambi con le loro motivazioni giustificate.

Una recente manifestazione antinucleare a Taipei (Taiwan)

Per essere sicure, le centrali nucleari dovrebbero garantire l’assoluto controllo della radioattività (l’emissione di raggi), perché l’esposizione a materiale radioattivo, come l’uranio, può provocare la morte immediata, se la dose è molto forte, o a distanza di anni, perché favorisce la formazione di tumori. Nelle centrali si produce inoltre plutonio (un elemento radioattivo artificiale), che per l’uomo è estremamente tossico.

La radioattività non danneggia solo le persone direttamente colpite, ma anche i figli non ancora nati e i discendenti: i genitori colpiti da radiazioni rischiano di generare bambini deformi o già malati, destinati a morire in breve tempo, e anche i figli sani possono generare a loro volta – fino alla quinta generazione – figli deformi o portatori di malattie mortali.

A una mostra nelle Filippine organizzata da Greenpeace sulle conseguenze delle radiazioni sugli esseri umani

Le centrali nucleari, inoltre, possono subire degli incidenti; uno dei primi che vennero a conoscenza della pubblica opinione fu quello del 1979 all’impianto di Three Mile Island, in Pennsylavia, U.S.A., che ne provocò la chiusura e un monitoraggio non ancora concluso, in vista di un possibile smantellamento.

Gravissimo fu l’incidente che si verificò a Chernobyl, in Ucraina, nel 1986: qui il nocciolo di uno dei reattori si fuse, emanando un’enorme quantità di radiazioni, che provocò la morte di 65 persone e di altri 4.000 decessi per tumori in un periodo di 80 anni dall’incidente, ma questi dati ufficiali sono contestati da numerose associazioni antinucleariste internazionali, come Greenpeace, che stima invece in 6 milioni il numero di persone che sono morte o moriranno in seguito alle radiazioni. Nei giorni successivi all’incidente la radioattività si diffuse in tutta Europa, contaminando vegetali e animali, per cui divenne pericoloso mangiare verdure fresche e bere latte; la zona attorno alla centrale venne evacuata ed è stata completamente abbandonata.

Pryp'jat', a 3 km dalla centrale di Chernobyl, è oggi una città fantasma

Coloro che sono favorevoli al nucleare sostengono che il disastro di Chernobyl sia unico e irripetibile e che le centrali nucleari sono sempre più sicure; nel mondo ce ne sono in funzione più di 440, di cui la metà in Europa, e per molti anni non ci sono più stati gravi incidenti. Almeno fino al 2011, quando la centrale di Fukushima Dai-ichi, in Giappone, non ha subito quattro distinti incidenti, in seguito a un terremoto-maremoto; la zona in cui sorge la centrale è stata evacuata per chilometri ed è ignoto il numero di persone che sono state contaminate e che moriranno nei prossimi anni, ma l’incidente ha sicuramente convinto molte persone (e forse anche qualche governo) di quanto il ricorso all’energia nucleare non sia per niente sicuro.

Un’immagine dell’incidente alla centrale di Fukushima Dai-ichi

Del resto, se anche non si verificano incidenti, c’è un altro aspetto assai delicato in questo tipo di fonte di energia: quello delle scorie. Infatti i materiali di rifiuto prodotti durante la lavorazione dell’uranio rimangono radioattivi per un lunghissimo periodo di tempo, oltre un milione di anni. Se questi materiali venissero a contatto con l’ambiente, magari in seguito a un terremoto, si verificherebbe una contaminazione radioattiva, con le conseguenze che sono state già descritte; nessuno, perciò, vuole depositi di scorie vicino alla propria casa. Le soluzioni che sono state pensate per risolvere il problema (dal lancio nello spazio alla sepoltura in grandi depositi di sale) non sono fattibili, né in termini di sicurezza, né di costo economico, pertanto le scorie vengono stoccate in bunker sotterranei, accuratamente scelti e monitorati, ma sulla cui totale sicurezza nessuno è disposto a scommettere.

Problemi di sicurezza ci sono anche nell’estrazione dell’uranio, poiché è un’attività altamente pericolosa e molti di coloro che lavorano nelle miniere di uranio muoiono, perché sono esposti a dosi letali di radiazioni. È successo, per esempio, a molti minatori Navajos, che negli anni Cinquanta del XX secolo lavoravano in miniere che si trovavano nelle loro terre. Attualmente i maggiori produttori di uranio sono l’Australia, il Kazakistan, il Canada, la Russia, il Sudafrica, la Namibia, il Niger e il Brasile, Stati che devono fare i conti ancora oggi con questo problema.

La Miniera Rössing vicino a Arandis, in Namibia, è una delle più grandi miniere di uranio a cielo aperto del mondo

Tutte queste problematiche hanno limitato in alcuni Stati i programmi di costruzione di centrali nucleari; per esempio in Italia il disastro di Chernobyl ha portato a un referendum (votazione) popolare nel 1987, in seguito al quale nel nostro Paese sono state dismesse le centrali esistenti ed è stata negata la possibilità di costruirne di nuove.

Ai problemi del nucleare vanno aggiunti due altri fatti importanti per la nostra società industrializzata:

- i combustibili fossili sono destinati ad esaurirsi nel giro di circa un secolo (se non prima);

- il loro impiego sta creando gravi conseguenze ambientali, a cominciare dall’aumento della temperatura terrestre.

Di qui la spinta inevitabile alla ricerca di sistemi per la produzione di energia, che siano meno pericolosi per l’ambiente e che sfruttino le fonti rinnovabili: si tratta delle cosiddette fonti di energia alternativa.

La prima è quella da cui dipende tutta la vita sulla Terra, cioè l’energia solare, responsabile della sintesi clorofilliana che fa crescere le piante, così come del ciclo dell’acqua che porta all’evaporazione e alle precipitazioni. L’energia solare è presente in tutto il pianeta ed è maggiore nelle regioni più vicine all’equatore, dove l’irraggiamento solare è più forte. Essa però non è facilmente sfruttabile su larga scala: le centrali solari hanno ancora basse rese, perché la quantità di energia solare utilizzabile è ridotta.

Andasol 1, la prima centrale ad energia solare prodotta in Spagna, nella provincia di Granada

È molto più produttiva se viene usata per il riscaldamento delle case o dell’acqua, attraverso i pannelli solari collocati, per esempio, sui tetti delle case; l’applicazione di questi pannelli permette di ridurre tutti i consumi energetici domestici e perciò il loro uso si sta diffondendo in molti Stati europei.

Un’altra energia alternativa è quella eolica, sfruttata da tempi molto antichi attraverso i mulini a vento. Attualmente generatori di elettricità azionati dal vento (le cosiddette pale eoliche) sono in funzione in diversi Stati europei e contribuiscono a segnarne il paesaggio in maniera fondamentale, soprattutto nelle regioni più settentrionali.

Pale eoliche nei pressi di Copenaghen (Danimarca)

Da tempi piuttosto recenti si è cercato di produrre energia anche sfruttando le maree, ossia il costante innalzamento e abbassamento del mare: nel 1966 è entrata in funzione la prima centrale mareomotrice in Bretagna (Francia), alla foce del fiume Rance. Le maree possono essere sfruttate per produrre energia esclusivamente dove il dislivello tra l’alta e la bassa marea sia notevole, come nell’oceano Atlantico; altrove, come nel mar Mediterraneo, si tratterebbe di un investimento poco redditizio. Ma anche in riva all’Atlantico questo tipo di centrali è molto costoso rispetto alla produzione finale di energia e ha rivelato alcuni problemi ambientali, quali l’erosione delle coste.

Veduta aerea sulla centrale mareomotrice alla foce del fiume Rance (Francia)

Lo stesso può dirsi della produzione di energia dal movimento delle onde del mare; in questo caso, inoltre, l’intensità delle onde è molto irregolare e spesso insufficiente per avere una quantità apprezzabile di energia.

Ci sono altre possibilità di produrre energia, per esempio utilizzando il calore di scarico degli impianti industriali e delle centrali elettriche, oppure recuperando i rifiuti urbani, o sfruttando biomasse, quali grano, mais, canna da zucchero, eccetera. Complessivamente, però, le fonti alternative forniscono oggi solo una piccola parte dell’energia necessaria, soprattutto di quella utilizzata dalle industrie; contemporaneamente il diffondersi dell’industrializzazione nel mondo, fa crescere sempre più il fabbisogno energetico (nonché l’inquinamento).

Per questo la ricerca delle fonti alternative è in continuo sviluppo e si accompagna anche agli studi sul risparmio energetico, al fine di evitare gli sprechi della società attuale, non solo nelle lavorazioni industriali, ma anche negli usi domestici più comuni; in fondo è molto semplice spegnere la luce in una stanza, quando non viene usata.