In Copertina: La Sorbona: Conferenza di Emile Durkheim nell'anfiteatro Guizot - Immagine Wikipedia

Parlando di transizione energetica, verrebbe da chiedersi se l’energia sia un fine oppure un mezzo.

Se l’energia fosse un fine, non ci farebbe dormire il pensiero dei problemi che riguardano la sua produzione e la sua disponibilità. Vorremmo essere costantemente informati sul mix di fonti primarie per la produzione elettrica nazionale (quanto di idro, quanto di gas, di eolico, di fotovoltaico?) ma anche su come stiano andando le quotazioni del Brent e su quale cordata abbia vinto l’appalto per il nuovo parco eolico offshore. Ci indispettiremmo se i TG non presentassero come prima notizia la messa a punto del nuovo motore navale da ottanta megawatt.

Ma questo non succede. Capita invece di dormir male perché bisogna scegliere a quale scuola iscrivere il figliolo (l’istruzione), mentre l'altro figlio è ancora disoccupato (il lavoro), perché domani il dottore ci mostrerà le analisi fatte per quel fastidioso doloretto (la salute), o perché non ci sono soldi per la prossima rata del mutuo (il capitale) per pagare la casa (l’abitazione). Sono i fini ad attrarre perennemente la nostra attenzione, e il loro mancato soddisfacimento ingenera preoccupazioni e angoscia.

Riguardo l’energia, invece, noi pretendiamo esclusivamente che la luce in casa si accenda e che il distributore ci rifornisca di carburante. Niente altro. Che nel mix di fonti ci sia più gas che fotovoltaico, o che nel gasolio ci sia una certa quota di biodiesel e nella benzina un tot di alcol, a noi non interessa. Noi informiamo la nostra vita alla disponibilità di tempo libero, di salute, di istruzione, di capitale, non di chilowattora.

Se non è un fine, allora l’energia è un mezzo. Ed in effetti lo è, seppur non un mezzo qualunque, ma il mezzo per eccellenza. Senza energia nulla sarebbe possibile. I treni non viaggerebbero (per andare al lavoro o per spendere il tempo libero) né i computer funzionerebbero (per accrescere la conoscenza, per sviluppare competenze, per lavorare); non si potrebbe cuocere un mattone (per l’abitazione) né cuocere uno spaghetto (per il sostentamento). Questi sono fini, e l’energia è il mezzo comune al loro raggiungimento.

Che c’entra Durkheim con tutto questo?

 

Durkheim e gli indicatori. L'indice EROEI

Émile Durkheim, uno dei padri fondatori della moderna sociologia, diceva che esistono solo due categorie di affermazioni: i giudizi di valore ed i giudizi di fatto. I giudizi di valore attengono il “come dovrebbe essere”, e si riferiscono dunque alla sfera che riguarda speranze e desideri, ossia i fini, gli ideali, la weltanschauung. Solo giudizi di valore vengono espressi nei discorsi sui fini, e non c’è indagine logica o scientifica in grado di convalidare un fine, o un ideale. Nessuno scienziato potrà mai dimostrare che il pianeta va salvaguardato, che si dovrebbe vivere più sani e più a lungo, o che tutti dovremmo avere un’abitazione ed un’istruzione adeguata. I luoghi decisionali in cui una società individua i fini cui tendere non sono i laboratori scientifici o i centri studi, ma i parlamenti, i quali scrivono nella propria Costituzione i fini che quella società si è data.

I giudizi fattuali riguardano invece ciò che è, e fanno uso di affermazioni oggettivamente condivisibili. “Un bel sole mi fa felice” è un giudizio di valore. “Il sole è una stella” è un giudizio di fatto. I fini si raggiungono con i mezzi, e i discorsi sui mezzi si fanno solo con giudizi fattuali, ossia con affermazioni oggettive basate su numeri, dati, informazioni verificabili.

Visto, allora, che l’energia è un mezzo, Durkheim si sarebbe aspettato che l'attuale dibattito sulla transizione energetica vedesse come protagonisti principalmente tecnici e scienziati; confronti sulle scelte energetiche esclusivamente centrati sui costi delle varie alternative, sulle relative disponibilità, sui rendimenti, sui materiali idonei, sulle migliori tecniche di produzione.

Oggi, invece, l’autore del Suicide potrebbe constatare che il discorso attorno ai mezzi viene condotto esclusivamente con giudizi di valore: il nucleare è pericoloso, il fotovoltaico è brutto, l'eolico vandalizza i crinali, il gas è putiniano; ma anche viceversa: solo il nucleare ci salverà, il sole è amico dell'uomo, il vento è pulito, il gas è la fonte più affidabile.

Un grimaldello per oggettivare il dibattito potrebbe essere quello di definire un parametro, ossia un indicatore, in grado di sintetizzare la complessità del fenomeno assegnando a ogni fonte energetica un'etichetta di 'accettabilità', di 'economicità', o di 'sostenibilità', da calcolarsi tramite procedure condivise dai diversi attori interessati, e che manifesti evidenze immediatamente comprensibili e utilizzabili. Gli indicatori più utilizzati in campo energetico sono:

• l’indice SEC (Specific Energy Consumption), rapporto tra l’energia utilizzata Eutil  e il servizio, bene o energia prodotta P:

Per es., il documento Bref per la produzione di carta dichiara un SEC di 3000 kWh (elettricità + calore) per tonnellata di carta prodotta[1];

• l’indice EIF (Energy Intensity Factor), rapporto tra l’energia utilizzata Eutil e un risultato finanziario R (fatturato, valore aggiunto, PIL):

Per es. l’intensità energetica primaria italiana nel 2023 è stata di 88 tep/milione di euro2015[2]. L’EIF può diminuire non solo per la diminuzione dei consumi di energia (dovuti ai miglioramenti dell'efficienza, ma eventualmente anche alla favorevole climatologia), ma anche per l’aumento del risultato finanziario. Nonostante ciò, tale indicatore viene spesso utilizzato come riferimento dell’efficienza energetica di una nazione;

• l’indice LEC (Levelised Energy Cost), definito come il rapporto tra gli oneri complessivi (di investimento, operativi, di combustibile) sostenuti per realizzare l'impianto energetico, e la produzione elettrica complessiva per un certo numero di anni.

Valori del LEC si trovano in letteratura; la seguente tabella è stata per es. mutuata da uno studio Wirtschaftsverband Windkraftwerke e.V. del 2010[3]; essa mostra che la fonte più economica (costo minimo per MWh prodotto) è l'idroelettrico, la più cara il fotovoltaico.

Fonte di energia	Costo di produzione [€/MWh]
Idro	34,7 – 126,7
Eolico offshore	35,0 – 150,0
Eolico	49,7 – 96,1
Biomasse	77,1 – 115,5
Carbone marrone	88,0 –   97,0
Carbone nero	104,0 – 107,0
Gas domestico	106,0 – 118,0
Energia Nucleare	107,0 – 124,0
Fotovoltaico	284,3 – 391,4

Nel campo dello sviluppo sostenibile la IAEA (International Atomic Energy Agency) ha inoltre prodotto 30 indicatori, dall'Energy use per capita all'Energy use per unit of GDP, dal Renewable energy share in energy and electricity al Net energy import dependency, dall'Air pollutant emissions from energy systems al Ratio of solid waste generation to units of energy produced, ecc., indici classificati in tre campi: sociale (equità e salute), economico (usi e prezzi dell'energia, produttività, efficienza, ecc.), ambientale (cambiamento climatico, qualità dell'acqua e del suolo, deforestazione, ecc.).

Dato un campo di indagine e prescelto un indicatore, esso può conservare una sua propria attendibilità quantitativa quando basato su dati storici, nel qual caso la validità atterrebbe ai fenomeni fino a oggi occorsi. Se l'indicatore occorre per pianificare azioni che abbiano un effetto nel medio-lungo termine - poiché non è prerogativa dell'uomo poter prevedere il futuro - ovviamente le indicazioni non potranno che essere comprese in un intervallo di probabilità più o meno ampio.

Ecco allora che indicatori come quelli menzionati, nel sintetizzare informazioni sull'energia in ambito sociale e/o economico, non danno una misura dell’effettiva efficacia di una fonte energetica rispetto ad un'altra in modo oggettivo e indipendente da contingenze localistiche o temporali (produttività, climatologia, andamento dei prezzi, dei tassi di interesse, ecc.).

Dovendo pesantemente investire su una particolare fonte energetica sarebbe fondamentale, per esempio, l'indicazione fornita dal LEC; tuttavia, la variabilità nel futuro del costo dei materiali da costruzione, degli oneri operativi, dei costi dei combustibili, dei tassi di interesse, di incentivi statali, ecc. rende nebulosa l'entità dell'indicatore, e di conseguenza il relativo valore aggiunto informativo.

L’indice EROEI (Energy Return On Energy Investment[4]) è, invece, un indice sterilizzato dalle precedenti contingenze, poiché confronta energia con energia; esso è dato dal rapporto tra l'energia producibile da una data opzione energetica nella propria vita operativa rispetto all'energia necessaria per la sua implementazione. In questo senso è in indicatore 'neutro', in quanto non influenzato dallo stile di vita degli utenti finali, dai mercati, dalle scelte politiche.

Data una fonte o un impianto energetico, la producibilità EP è un dato progettuale noto, così come l'energia EC che occorre spendere per l'intero ciclo produttivo, dall'estrazione dei materiali occorrenti, la loro lavorazione, assemblaggio, messa in marcia degli impianti, gestione, smantellamento finale. È ovvio che un’opzione che richieda più energia per la propria realizzazione di quella prodotta nel corso della vita operativa comporterà un saldo energetico negativo, e quindi –  a meno che non si tratti dei moduli fotovoltaici a bordo dei satelliti o la pila al plutonio del Voyager 2 – non sarebbe un'opzione energeticamente efficace. Lo sfruttamento di una fonte energetica e la costruzione di un impianto basato su tale fonte hanno quindi senso solo se l’energia liberata durante la vita operativa è superiore a quella che è stata necessaria per costruire, mantenere, smaltire, ripristinare la relativa impiantistica.

Riassumendo, l'EROEI può essere:

< 1   l’opzione non restituisce, nel periodo 'dalla culla alla tomba', l’energia utilizzata per la realizzazione della relativa impiantistica. L’opzione non è energeticamente efficace;

=1    l’opzione restituisce solo l’energia utilizzata per la costruzione dell'impiantistica; non si ha alcun vantaggio energetico;

> 1   l’opzione produce un surplus energetico nell'arco della vita operativa. Tanto maggiore di 1 è l’indice, tanto maggiore è il surplus di energia, tanto più efficace dal punto di vista energetico sarà l’opzione.

A questo punto Durkheim potrebbe considerarsi soddisfatto: in base all'EROEI si instauri una 'classifica' delle diverse opzioni energetiche – operazione costruita in base a dati oggettivi e dipendenti solo dalle leggi fisiche – ed ecco che la questione sul 'mezzo' è stata trattata con un argomento 'di fatto'.

 

2.  Il dettaglio

Nel calcolo dell’EROEI, al numeratore va l’energia che complessivamente verrà erogata negli n anni di vita dall’opzione tecnica considerata. Si danno due categorie di ‘opzione’ principali: la fonte e l’impianto.

Riguardo la fonte energetica, ne va calcolata l’energia liberata dall’intera disponibilità per quella specifica condizione. Per es., nel caso del petrolio, va considerata l’energia liberata dalla combustione dell’intera disponibilità di petrolio del giacimento per quella tecnica estrattiva (perforazione a terra o a mare, giacimento più o meno profondo) in quella zona geografica. Quindi il valore numerico sarà dato dalla quantità di petrolio per il relativo potere calorifico.

Riguardo l’impianto energetico, va determinata l’energia prodotta nella vita dell’impianto sulla base di calcoli ingegneristici relativi alla tecnica indagata, per es. da produzione termoelettrica basata su turbogas, ecc. Poiché la valutazione dell’energia prodotta va effettuata a priori, ovviamente non vanno tenuti in conto possibili inconvenienti, guasti, contingenze future; per considerare però la diminuzione della resa per questioni di obsolescenza, la produzione energetica anno per anno EP,j andrebbe diminuita in base ad un tasso di decremento prestazionale i – variabile da caso a caso –  ottenendo come produzione energetica totale, da calcolarsi al momento zero:

Al denominatore della formula dell’EROEI compare l’energia che va complessivamente spesa per implementare l’opzione considerata, che si tratti dello sfruttamento di una fonte o della realizzazione di un impianto. Occorrerà energia per:

1. l’estrazione e il trasporto delle materie prime
2. i trattamenti e le lavorazioni delle materie prime
3. la costruzione della fabbrica o del cantiere
4. gli impianti ausiliari (riscaldamento, aerazione, illuminazione degli ambienti, ecc.)
5. gli spostamenti interni del personale e la vita all'interno del cantiere
6. la realizzazione dell’impianto
7. il trasporto dell’impianto sul sito e il montaggio dell’impianto stesso
8. la costruzione di strutture ausiliarie
9. il funzionamento dell’impianto durante la sua vita attiva
10. la dismissione dell’impianto e il ripristino del sito nelle condizioni iniziali.

Tra le precedenti componenti energetiche non va considerata ovviamente l’energia consumata dall’impianto nell’arco della vita operativa.

Numeratore e denominatore sono quindi entrambi quantificabili – eventualmente a seguito di calcoli laboriosi – ma quantomeno non ne è impossibile la determinazione. Di conseguenza, l’EROEI finale fornisce un’indicazione neutra, svincolata da componenti volatili come la finanza o le preferenze degli utenti finali, e dunque fornisce un’indicazione affidabile in merito alla efficacia ‘energetica’ di un’opzione rispetto a un’altra.

Associato all’EROEI è l’EPT (Energy Payback Time), ossia il numero di anni che devono trascorrere prima che l’opzione abbia restituito l’energia necessaria alla propria implementazione. Poiché è nota la produzione media annua di energia  , l’EPT è definito dal rapporto

Raggiunto l’anno EPT-esimo, da quel momento in poi tutta l’energia restituita dall’opzione costituirà il surplus energetico.

 

3.  La coda del diavolo

Ma ecco che il diavolo ci mette la coda. Il calcolo così immediato – concettualmente e operativamente – dell’EROEI è ostacolato da una serie di motivazioni. La più invocata è questa: la vita media di un impianto di produzione energetica è dell’ordine di diversi decenni; in un tale arco di tempo i progressi tecnologici possono essere tali da far sì che cambino le forme di energia sia per la costruzione dell’impianto, che per l’energia prodotta dall’impianto stesso.

 

A questa famiglia di contro-motivazioni è agevole rispondere. Un impianto energetico è un oggetto hard, composto da cemento armato, travi e tubazioni di acciaio, condutture elettriche, elettronica di controllo. La gestione dell’intero complesso può risentire favorevolmente dell’informatica, di internet, del cloud, dell’IA, tuttavia ogni MW sarà prodotto da oggetti fisici (motori, turbine, alternatori, ecc.) che avranno sempre quelle dimensioni, e l’energia da spendere per la loro costruzione sarà con grande probabilità sempre la stessa, difficilmente erodibile nel futuro  in modo significativo.

In letteratura[5] si trovano inoltre affermazioni del tipo:

1. “Nel 2016, Hall osservò che la maggior parte dei lavori pubblicati sul tema dell’EROEI proviene da sponsor o persone aventi un interesse per una particolare tecnologia, e che le agenzie governative non hanno ancora garantito fondi sufficienti per lo svolgimento di analisi rigorose da parte di osservatori neutrali”.
2. “Riguardo l’EROEI di una fonte, si dovrebbe tenere conto dell’apporto energetico dell’acciaio utilizzato per trivellare il petrolio o per costruire una centrale nucleare? L’energia utilizzata per la costruzione della fabbrica utilizzata per costruire l’acciaio dovrebbe essere presa in considerazione e ammortizzata? Dovrebbe essere preso in considerazione l’apporto energetico delle strade utilizzate per trasportare le merci, o per preparare la colazione degli operai? Sono domande complesse che sfuggono a risposte semplici. Una contabilità completa richiederebbe considerazioni sui costi-opportunità e il confronto della spesa energetica totale in presenza e in assenza di queste attività economiche.”
3. “Un altro problema con l’EROEI è che l’energia restituita può essere in forme diverse e queste forme possono avere utilità diverse. Ad esempio, l’elettricità può essere convertita in moto in modo più efficiente dell’energia termica.”

Insomma, anche data per scontata un’ineliminabile complessità di fondo, tuttavia l’economia, la finanza e l’orientamento personale nuovamente inquinano anche gli indicatori apparentemente più neutrali.

Riguardo il tema posto dall’osservazione 1), non si può far altro che sperare che istituti di ricerca indipendenti da aziende energetiche e da governi ricevano i finanziamenti del caso e convergano su una metodologia di calcolo, oggettiva e rigorosa, condivisa da tutte le parti in causa.

Sul tema 2), in previsione della stesura dello standard di cui al punto precedente, andrebbero fissati i confini entro cui eseguire i conti (per es. lo stabilimento, il sito della coltivazione del giacimento petrolifero, ecc.), confini che intercettino i soli flussi energetici in-out da considerarsi nei calcoli. Inoltre, tali flussi dovrebbero essere addizionali; per es. dovendo stabilire l’EROEI per un impianto a ciclo combinato, l’energia per la costruzione dello stabilimento entro cui verrà installato l'impianto andrebbe considerata in quota parte (solo quella parte che deve essere realizzata per ospitare il ciclo combinato). I costi per il trasporto del personale per andare e tornare dalla fabbrica vanno considerati ma solo se addizionali rispetto alla situazione ex ante. Eccetera.

Il tema 3) è poi particolarmente intrigante, poiché la natura fisica e temporale dell’energia prodotta non può essere trascurata. 1 kWh elettrico vale molto di più di 1 kWh termico. Inoltre, se l'impianto indagato produce elettricità in via non programmabile, ossia intermittente (come per il solare fotovoltaico o per l’eolico) nel calcolo dell’EROEI andrebbe considerata anche l’energia per costruire gli impianti di backup che garantiscano la necessaria ridondanza per evitare interruzioni di fornitura o addirittura blackout.

Una questione che pende sull’intera questione come spada di Damocle è poi la valutazione delle esternalità ambientali. Va considerata l’emissione di gas climalteranti da parte di una data fonte fossile, e i costi energetici in termini di realizzazione dei relativi impianti CSS (Carbon Capture and Storage)? È ovvio che se la risposta fosse ”sì” l’EROEI di impianti a fonti fossili si ridurrebbe di molto, a favore delle fonti rinnovabili e del nucleare.

Si riporta di seguito una tabella con valori aggiornati dell’EROEI per le varie fonti energetiche. Le considerazioni svolte in precedenza danno conto delle oscillazioni, talvolta molto estese, dei valori dell’indice che vi sono riportati.

	Tecnologia	Cleveland, Costanza, Hall, Kaufmann[6]	Elliott[7]	Hore-Lacy[8]	WNA[9]	Altri autori	Note
Fonti Rinnovabili	Grande idroelettrico	11,2	50÷250	50÷200	43÷205		Decade con il degrado dei bacini.
	Mini idroelettrico		30÷270			50[10]
	Solare termico	1,6÷1,9			3,7÷12
	Solare termodinamico	4,2[11]				21[10]	Valore in crescita con le nuove tecnologie a concentrazione.
	Fotovoltaico a film sottile	1,7÷10				25÷80[12]	Nuovi pannelli.
	Fotovoltaico convenzionale (silicio)		3÷9	4÷9		<1[13] 7[14] 11÷12[15] 60[16]	Per pannelli molto obsoleti.
	Eolico		5÷80	20	6÷80	4÷16[17]	Dipende dal sito.
	Geotermico	1,9÷13
	Biomassa		3÷5	5÷27
	Bio-etanolo	0,8÷1,8				0,6[18]÷1,2>[19]	Valore soggetto a varie controversie.
	Bio-metanolo (legna)	2,6
Fonti fossili	Petrolio ieri	23÷100	50÷100				Fino al 1970.
	Petrolio oggi	8				5÷15[11] 6,7 nel 2050[20]	Aumento dei costi d’estrazione.
	Carbone ieri	80	2÷7	7÷17	7÷34	29÷31[10]
	Carbone oggi	30
	Gas naturale	1÷5		5÷6	5÷26 5,6÷6	2810
	Scisti bituminosi	0,7÷13,3				1,4÷1,5[21]
	Sabbie bituminose					<1[18] 5[22]
Fonte nucleare	Nucleare Uranio 235	5÷100	5÷100	10÷60	10,5÷59	<1[23] 75÷106[10]	Tecnologia soggetta a notevoli controversie.
	Nucleare fusione					<1

Nonostante alcune variabilità molto pronunciate, sono comunque estrapolabili dalla precedente tabella alcune significative tendenze.

Il petrolio esibisce oggi un EROEI molto inferiore a quello dei primordi, a testimonianza del fatto che lo sfruttamento degli attuali giacimenti richiede un impegno energetico molto superiore. Oggi l’indice è intorno a 8 (per una unità energetica impiegata ne vengono restituite otto) mentre nella prima metà del secolo scorso era intorno a 100.

Il nucleare mostra valori di EROEI sicuramente positivi, ma in una forbice talmente ampia da non fornire certezze. È evidente come in questo caso giochino le metodologie adottate dai diversi ricercatori, molto probabilmente informate da bias fortemente favorevoli/sfavorevoli a tale fonte [v. la precedente affermazione 1)].

Il fotovoltaico, in base ai lavori più recenti, mostra valori di EROEI oscillanti tra 7 e 12 (ma con punte che arrivano a 60÷80), valori ovviamente dipendenti anche dalla latitudine della località. In rete circolano lavori che dichiarano valori dell’EROEI gravemente inferiori a 1 assumendo, come energia spesa, quella dei wafer di silicio per realizzare i chip. Questi ultimi in realtà necessitano di circa 2 kWh per cm2 di chip, mentre le celle per il fotovoltaico richiedono da 0,01 a 0,1 kWh per la produzione di 1 cm2 di superficie attiva (consumo specifico maggiore da 20 a 200 volte). Non si confondano i wafer per i chip – di purezza quasi assoluta – dai wafer per le celle fotovoltaiche, di purezza molto meno critica.

L’eolico mostra valori tra 4 (per impianti con accumulo) e 16 (senza accumulo). Ovviamente la localizzazione – che sia ventosa o no – influenza in modo decisivo l’entità dell’EROEI.

La fonte idraulica sembra essere la più affidabile dal punto di vista del ritorno energetico (punte di EROEI oltre 200); si consideri tuttavia che tale fonte è quella che presenta le minime concentrazioni energetiche, il che comporta le grandi volumetrie richieste dagli impianti (l’energia potenziale dell’acqua confinata in una diga alta 100 m è di 0,28 Wh/kg; per il metano la densità energetica è di 15.400 Wh/kg, per l’Uranio 235 puro è di 24,9 109 Wh/kg).

 

4.  Concludendo

L’EROEI è un indicatore solido, di immediata comprensione, in grado di ‘etichettare’ in modo oggettivo la sostenibilità energetica, e anche economica, di una data fonte o impiantistica. L’estrema variabilità dell’indice riscontrabile in letteratura costituisce tuttavia il contraltare alle precedenti qualità.

La variabilità può nascere per questioni intrinseche, legate alla localizzazione, alla ventosità, al miglioramento dei rendimenti avvenuto nel tempo, al periodo storico in cui è stata svolta l’analisi, e tali aspetti sono senz’altro sterilizzabili con tradizionali processi di normalizzazione. Sono però le questioni estrinseche a creare i maggiori problemi.

Ogni ricercatore, nell'indagare un problema in mancanza di uno standard, fissa una propria frame of mind e stabilisce i confini entro cui considerare la significatività dei flussi energetici (una catena energetica potrebbe essere in teoria senza fine, considerando per es. che la palettatura di una turbina necessita di acciaio, trasformato dalla forma primitiva di pirite in pezzo finito; che occorrerà usare macchine come torni o fresatrici, la cui energia di costruzione dovrebbe essere conteggiata; che progettazione, costruzione e assemblaggio comportano il lavoro di persone che necessitano di cibo, per la cui produzione è stato necessario spendere energia per la preparazione del terreno, la semina, il raccolto; che simili persone per spostarsi sul luogo di lavoro dovranno  impegnare strade, di cui dovrebbe essere conteggiata l'energia di costruzione, eccetera eccetera...).

Daniel Kahneman, premio Nobel e fondatore dell'economia comportamentale, nel suo Pensieri lenti e veloci evidenzia come l’espressione di un giudizio – anche di tipo quantitativo – è direzionata spesso da bias, ossia da preesistenti stratificazioni culturali costituite da pregiudizi, esperienze passate, passaparola, tradizione, spirito del tempo. Anche gli estensori di papers e relativi referee non sono immuni da bias, i quali in modo più o meno conscio possono direzionare il giudizio verso contabilità più o meno in linea con le proprie convinzioni, che siano di tipo scientifico o ideologico. E probabilmente nessun aspetto del vivere sociale è attraversato da correnti ideologiche così cospicue come le attuali politiche green che direzionano l’incipiente transizione energetica.

Che fare dunque? Volendo conservare il rigore e l’oggettività dell’EROEI sarebbe bene fissare una norma internazionale per il suo calcolo da affiancarsi, in campo energetico, ai già esistenti standard sulla LCA (Life Cycle Assessment) e sul BOS (Balance of System).

L’EROEI non dovrebbe poi essere invocato per confrontare una generica fonte con un’altra, ma per confrontare quella fonte in quel luogo, in quel tempo, con quella disponibilità con un’altra fonte a parità di condizioni; oppure quell’impianto portatore di quella tecnologia, in quel luogo, in quel tempo. L’eventuale standard consentirebbe così il calcolo dell’EROEI per tali casi specifici e solo per questi. Un numero del genere avrebbe un’attrattività positivamente decisiva, per colui che dovrà decidere su quale fonte o impianto puntare nel medio termine.

Qualunque altro indicatore, per es. un EIF o un LEC, oltre alle questioni generali di cui si è detto e che affettano qualunque tipo di analisi, conterrebbe nella propria formulazione parametri spesso non prevedibili (l’andamento dei tassi di interesse) (le richieste del mercato) (i comportamenti degli utenti finali) (eccetera). Anche l’evoluzione tecnologica è un parametro dirimente e le cui dinamiche future sono al momento imprevedibili, ma il suo impatto sull’EROEI è limitato, considerando che l’energetica moderna ha almeno duecento anni di storia, durante i quali sono stati individuati i cicli termodinamici di potenza più efficienti, che producono con elevatissima affidabilità l'energia di cui le società necessitano, che il rendimento delle macchine è ormai prossimo ai limiti teorici raggiungibili, e che rivoluzioni energetiche – che introducano nell’uso quotidiano tecnologie innovative – non sono al momento prevedibili, a meno che tali tecnologie non siano ‘imposte’ dall’alto.

La conclusione è che l’argomento è complesso e rifugge da sbrigative e romantiche semplificazioni; esso inietta comunque nel dibattito sempre più argomenti fattuali che non valoriali, e per i decisori politici aumenterebbero le probabilità di chiarificazione e di supporto concettuale e pragmatico, con (parziale) soddisfazione di Émile Durkheim.

Dalla biografia di Akio Morita, presidente della Sony:

Una volta incontrai Margaret Thatcher, mi chiese: 

“Che consiglio darebbe al mio paese?” 

“Ridate orgoglio e prestigio agli ingegneri – le risposi – il mondo ormai è pieno di avvocati e finanzieri e ovviamente tutti sono utili, ma alla fine sono gli ingegneri che fanno le cose.”

 

NOTE

[1] Best Available Techniques (BAT) Reference Document for the Production of Pulp, Paper and Board, Industrial Emissions Directive 2010/75/EU (Integrated Pollution Prevention and Control), pag. 79.

[2] ENEA, Analisi trimestrale del sistema energetico italiano, Anno 2023, n. 1-2024, pag. 11.

[3] https://it.wikipedia.org/wiki/Costo_dell%27elettricit%C3%A0_per_fonte

[4] Detto anche 'EROI', Energy Return On Investment, dizione che potrebbe adire a qualche ambiguità poiché in essa non è specificato se l’investimento è di tipo finanziario o energetico.

[5] https://en.wikipedia.org/wiki/Energy_return_on_investment

[6] Cutler J. Cleveland, Robert Costanza, Charles A.S.Hall, Robert Kaufmann (Aug. 31, 1984), Energy and the U.S. Economy: A Biophysical Perspective, Science, Vol.225, No. 4665, pp. 890-897

[7] David Eliott (2003), A sustainable future? the limits of renewables, Before the wells run dry, Feasta.

[8] Ian Hore-Lacy (2003), Renewable Energy and Nuclear Power, Before the wells run dry, Feasta.

[9] Energy Analysis of Power Systems

[10] D. Weißbach et al. (2013): Energy intensities, EROIs (energy returned on invested), and energy payback times of electricity generating power plants. Energy, Band 52, S. 210 ff.

[11] Cutler Cleveland (April 2005), Net energy from the extraction of oil and gas in the United States, Energy, Volume 30, Issue 5, , Pages 769-782.

[12] http://originenergy.com.au/ 

[13] Howard T. Odum, Environmental Accounting: Emergy and Environmental Decision Making; Wiley, 1996

[14] Mariska de Wild-Scholten (September 2011), Environmental profile of PV mass production: globalization.

[15] Bhandari, Khagendra P., Jennifer M. Collier, Randy J. Ellingson e Defne S. Apul. 2015. Tempo di rientro energetico ed EROEI dei sistemi fotovoltaici: una rassegna sistematica ed una meta-analisi. Renewable and Sustainable Energy Reviews 47 (luglio).

[16] Politecnico di Milano, Renewable Energy Report 2022, Road to 2030: i primi concreti passi verso il raggiungimento degli obiettivi di produzione da rinnovabili in Italia (maggio 2022), pag. 196.

[17] Festkoerper-kernphysik.de. Retrieved (July 26, 2022), Energy intensities, EROIs, and energy payback times of electricity generating power plants (PDF). (EROEI uguale a 4 per impianti con accumulo, pari a 16 senza accumulo).

[18] Pimentel D., Journal of agricultural and environmental ethics, vol. 4, pp 1-13, 1991.

[19] Shapouri, H., Duffield, J. A. and Graboski, S., Estimating the NetEnergy Balance of Corn Ethanol. By U.S. Department of Agriculture, Economic Research Service, Office of Energy. Agricultural Economic Report No. 721, 1995.

[20] Delannoy, Louis; Longaretti, Pierre-Yves; Murphy, David J.; Prados, Emmanuel (December 2021), Peak oil and the low-carbon energy transition: A net-energy perspective. Applied Energy. 304: 117843.

[21] Western Resource Advocates (2020-04-21), An Assessment of Energy Return on Investment of Oil Shale. Retrieved.

[22] Brandt, A. R.; Englander, J.; Bharadwaj, S. (2013). The energy efficiency of oil sands extraction: Energy return ratios from 1970 to 2010. Energy. 55: 693–702.

[23] Storm van Leeuwen and Philip Smith (2005), Nuclear Power: the Energy Balance, www.oprit.rug.nl/deenen/