Le tecnologie green sono total-green? | deepGreen podcast 26-11-21

“Io tengo il soggetto della mia indagine costantemente davanti a me ed aspetto fino a quando i primi albori si sviluppano gradualmente poco a poco fino a diventare una luce chiara e piena.”


SIR ISAAC NEWTON
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Noi non siamo dei divulgatori, né degli scienziati, né degli influencer, siamo solo un gruppo di comuni cittadini uniti dalla passione per la natura e per il mondo che non possono semplicemente girarsi dall’altro lato vedendo come la minaccia dei cambiamenti climatici viene affrontata, quindi abbiamo deciso di creare greenStuff.blog, perché crediamo che l’unico modo reale che abbiamo per fronteggiare la crisi sia innanzi tutto capirla e capirla bene, perché fino a quando l’opinione pubblica non presserà i governi del mondo a fare le cose giuste con i tempi ed i modi giusti, vivremo sempre nell’illusoria speranza che tutto andrà bene.

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Nel podcast di oggi risponderò ad alcuni feedback che ci sono arrivati riguardo al podcast che è uscito mercoledì sul nucleare da un nostro ascoltatore che legittimamente ha idee diverse dalle nostre su questa fonte d’energia. Ho avuto una conversazione molto intelligente con lui e lo voglio ringraziare pubblicamente per aver espresso la sua opinione, perché i dibattiti fra persone che non la pensano allo stesso modo sono l’unico modo per ampliare la propria mente e considerare punti di vista alternativi.

Ora fermo restando che nessuno dei due ha effettivamente cambiato idea (ma va benissimo così), mi ha in realtà fornito degli spunti molto interessanti da approfondire, cosa che faremo proprio nel podcast di oggi.

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Mercoledì abbiamo accennato al fatto che nonostante nel processo di fissione dell’uranio non si sviluppa nessun tipo di emissione di CO 2 , la cosa non è altrettanto vera per quanto riguarda il processo d’estrazione dell’uranio, per quanto riguarda il suo arricchimento ecc…

Diciamo che in questo momento, dai dati ufficiali che però risalgono al 2008 tratti dallo studio Life cycle energy and greenhouse gas emission of nuclear energy di Manfred Lenzen, professore in fisica nucleare all’Università di Bonn (Germania) e ricercatore alla Sydney University (Australia), pubblicato su ScienceDirect come dicevo prima nell’Aprile 2008 uno studio che afferma che le varie fonti d’energia attualmente a disposizione hanno tutte e dico tutte, anche quelle green un “debito” di CO2 che non per forza riguarda il processo di produzione d’elettricità in sé, ma piuttosto un debito residuo generato nella maggior parte dei casi da quattro fattori:

  • estrazione dei materiali necessari al suo assemblaggio;
  • trasporto di questi materiali nel luogo di costruzione dell’impianto;
  • Manutenzione;
  • smaltimento.

Il tutto viene calcolato considerando appunto i grammi di CO2 cosiddetti “equivalenti” per ogni tecnologia, da questo report risulta quindi che:

  • le fonti fossili emettono dai 600 ai 1200 gr di CO2 per ogni KWhel;
  • il solare (sia fotovoltaico che termico) emettono circa 90 gr di CO2 per ogni KWhel;
  • il nucleare emette dai 10 ai 130 gr di CO2 per ogni KWhel;
  • l’eolico e l’idroelettrico emettono dai 15 ai 25 gr di CO2 per ogni KWhel

Le forbici di valori presenti nello studio tengono conto di diversi tipi di tecnologia all’interno della stessa fonte, ad esempio proprio per il nucleare il valore cambia a seconda del tipo di reattore e del tipo di uranio utilizzato, diciamo che un uranio poco arricchito genererà un valore di CO2 equivalente pià basso di un uranio arricchito pesantemente.

Ora tutto questo per dimostrare che anche le fonti rinnovabili non sono proprio emissioni zero.

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Ma qual’è il punto fondamentale della questione? Il punto è che bisogna comunque distinguere tra energie rinnovabili ed energie che non lo sono. La differenza credetemi è tutta li. Abbiamo dimostrato nel podcast di mercoledì che il nucleare non è sostenibile, non è rinnovabile e dovremmo si sfruttarlo durante questo periodo di transizione perché comunque l’energia prodotta con il nucleare la sottraiamo al fossile, ma puntare sulla fissione nucleare, costruendo nuove centrali è (almeno dal mio punto di vista) una strategia fallimentare. Non mi dilungo su questo perché ne abbiamo già parlato, se vi siete persi la puntata di mercoledì, la potete trovare facilmente sul nostro canale spotify, il titolo dell’episodio è “Non fissiamoci col nulceare | deepGreen podcast 24-11-21”.

Le energie rinnovabili sono la vera strada da percorrere per uscire dalla crisi climatica, (insieme ovviamente all’introduzione dell’economia circolare, allo stop alla deforestazione ecc) ma solo loro possono traghettarci verso un mondo più pulito, ma pulito realmente senza nascondere barre d’uranio radioattivo sotto il tappeto…

Sono l’unica strada da percorrere anche se da come abbiamo visto anche loro hanno un debito di carbonio in questo momento, anzi al 2008. Lo sottolineo perché in questi anni la ricerca su solare ed eolico è andata molto avanti e già adesso quei valori si sono abbassati, anche se non sono stati eliminati del tutto. Per abbassare quei valori ci sono due strade, una è quella di aumentare la capacità di produrre energia per singolo pannello, o pala; l’altra è trovare metodi più ecologici per estrarre gli elementi che servono per costruirli.

In questo contesto sappiamo già che la potenza sia dei pannelli solari che delle pale eoliche è notevolmente aumentata negli ultimi anni, ma non sono stati fatti progressi nei processi di estrazione di alcuni elementi attualmente indispensabili per un corretto funzionamento di questi impianti, almeno fin’ora.

Questi elementi sono le terre rare (per la produzione di pannelli solari e pale eoliche) ed il litio che viene impiegato nelle batterie di tutto il mondo, comprese quelle che immagazzinano energia da pannelli e pale. Parliamo un po di questi elementi perché ho delle notizie interessanti da dirvi.

Overview sulle terre rare

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Sono un gruppo di 17 elementi chimici molto particolari, che hanno caratteristiche magnetiche uniche. Queste terre rare sono sempre più richieste nel mercato tecnologico, non solo per costruire pale eoliche e pannelli solari. I problemi legati alle terre rare sono fondamentalmente due, uno di natura ambientale e l’altro di natura politico-economica.

Il problema di natura politico-economica si può riassumere nel fatto che la Cina è sostanzialmente l’unico produttore al mondo di terre rare, detenendo oltre il 96% del mercato mondiale. Questo potrebbe portare i prezzi delle terre rare a lievitare oltre la normale tendenza di mercato perché la Cina potrebbe verosimilmente alzare arbitrariamente i prezzi di questa materia prima agendo in un contesto di monopolio. Chiaro sembra a tutti che la storia non può continuare così.

Il problema ambientale da non sottovalutare assolutamente è legato invece ai processi estrattivi di queste terre rare, perché sono dei processi energivori, che consumano una quantità incredibile di acqua e producono notevoli emissioni. Chiaro sembra a tutti che un’alternativa bisogna trovarla.

Un nuovo metodo per estrarre le terre rare in modo sostenibile

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Ecco perché c’è un grande fermento intorno all’argomento, ed ecco perché si cerca di risolvere il problema. Sono due in questo caso gli aggiornamenti che voglio passarvi per quanto riguarda le terre rare.

Il primo riguarda proprio una ricerca condotta da un team di ricercatori statunitensi di diversi atenei, che hanno annunciato attraverso la rivista Acs Central Science di aver scoperto una nuova proteina di origine batterica (lanmodulina) che è in grado di legarsi alle terre rare semplificando notevolmente il processo di separazione dalle sostanze di scarto ma non solo, con questa proteina si potrà, a quanto dicono i ricercatori, anche riciclare in modo molto più efficiente i rifiuti elettronici, consentendo di recuperare le terre rare per reimmetterle sul mercato in un contesto di economia circolare.

Questo metodo aiuterà ad abbassare notevolmente le emissioni dovute all’estrazione di queste terre rare, e quindi contribuirà ad abbassare quei valori che abbiamo visto prima di emissioni equivalenti per quanto riguarda il solare e l’eolico.

Nuovi materiali per sostituire le terre rare

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Ma le news sulle terre rare non sono finite qui. Infatti se con il metodo precedente si risolve in parte il problema ecologico, ma non quello politico-economico. con questo si potrebbero risolvere entrambi in un colpo solo. Questo infatti è l’intento del progetto EXMAMA (Exploring new magnetic materials from first-principles), finanziato dall’UE, individuare alternative concrete per le applicazioni critiche che richiedono forti magneti permanenti.

I ricercatori hanno già trovato un nuovo materiale che possiede le stesse proprietà magnetiche delle terre rare e che resisterebbe a temperature molto più elevate di quest’ultime, ampliando così le possibilità di utilizzo rispetto a prima. Attualmente gli scienziati di EXMAMA stanno lavorando sperimentalemente alla sintesi di questo nuovo materiale in laboratori divisi tra Giappone, Svizzera e Germania.

Overview sul Litio

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Il litio è l’elemento che troviamo in tutte la batterie, è indispensabile perché garantisce ottime prestazioni, ma ci sono molti dubbi relativi al suo processo estrattivo.

In realtà i processi estrattivi del litio sono 2 differenti, uno è abbastanza green mentre l’altro proprio per niente. Il problema è che il processo green non consente di estrarne tantissimo perché è un tipo di estrazione dall’acqua marina che viene ottenuto per evaporazione, un po’ come si fa col sale con le saline. Solo che li vanno alla ricerca del litio che si trova certo, ma in piccole quantità rispetto all’altro metodo, quello incriminato per il suo altissimo livello di emissioni che riguarda sostanzialmente l’estrazione del litio da rocce.

Ora, per quanto riguarda il litio non esistono degli studi su come estrarlo in maniera più green, perché comunque un metodo green esiste e che comunque anche se garantisce meno resa viene sfruttato ugualmente. Il punto sarebbe eliminare quell’altro.

Ma, siccome la richiesta di batterie cresce sempre più, e la necessità di sviluppare batterie sempre più potenti non si ferma mai, allora molti ricercatori in tutto il mondo stanno portando avanti progetti paralleli per sostituirlo il litio, con altri materiali più ecosostenibili.

Tra le tante ricerche ve ne cito una al volo, alcuni ricercatori dell’ Università di Houston in collaborazione con il team di ricerca scientifica della Toyota, che si chiama Toyota Research Institute of North America, stanno sviluppando un tipo di batteria agli ioni di magnesio.

Le batterie agli ioni di magnesio in realtà erano già stati testati in passato, ma sono state accantonate perché presentavano dei limiti sotto diversi punti vista, dalle prestazioni a temperatura ambiente non convincenti alla durata stessa della batteria che si consumava molto rapidamente.

Ma questi ricercatori, sostituendo il precedente catodo con uno a chinone organico e sostituendo il vecchio elettrolita con una soluzione di cluster di boro, sono già riusciti a portare la batteria agli ioni di magnesio ad essere stabile e ad avere le stesse identiche prestazioni di quelle agli ioni di litio.

La ricerca è attualmente ancora in corso perché i ricercatori stanno continuando a modificare dettagli della loro batteria perché si dicono convinti di poterla ulteriormente migliorare, e noi glielo auguriamo di brutto!

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In conclusione quindi, nonostante l’energia nucleare abbia un grado di CO2 equivalente del tutto in linea con le energie rinnovabili, per tutte le ragioni di cui abbiamo parlato nel podcast di mercoledì ma anche in questo, non possiamo nè ritenere l’energia nucleare una fonte rinnovabile, e non dovremmo costruire nuove centrali, anche perché se anche se ne potrebbe fare una in Italia (e la cosa è molto difficile considerando un referendum di qualche annetto fa…) quella diventerebbe operativa non prima del 2031 quando già la prima scadenza del 2030 per gli obiettivi fissati nell’ultima cop26 sarà già storia.

Non è vero che il nucleare è l’unica speranza per la riuscita della transizione ecologica, e questo per tre ragioni:

Uno perché per principio non può esserci transizione ecologica con una tecnologia non ecologica,

Due perché utilizzando un po’ di fantasia si possono trovare una marea di collocazioni sia per le pale che per i pannelli che non danneggino agricolture e paesaggi.

E tre perché la ricerca nel settore della sostenibilità, non è mai stata viva come adesso.

Per il podcast di oggi è tutto, inviateci i vostri pensieri al riguardo sul nostro profilo instagram o sulla nostra pagina facebook, saremo felici di proseguire la conversazione con voi su questi argomenti.

GAB qui per voi da greenStuff è tutto #letsspreadgreen

Per chi si fosse perso l’episodio di ieri

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