Il Metano ci dà una mano … a scavarci la fossa?

È notizia di questi giorni che la Russia di Vladimir Putin ha siglato un accordo con la Cina per una fornitura trentennale di gas del valore di quasi 500 miliardi di dollari. Si riapre dunque la questione energetica in Europa e nel nostro Paese in particolare.

 

Per contribuire alla discussione pubblichiamo un contributo di Francesco Meneguzzo, fisico presso l’istituto di biometeorologia del CNR, sull’uso sempre più sconsiderato del metano tradizionale e dal titolo eloquente: il metano dà una mano (a scavarci la fossa).

 

La fonte energetica ponte

Fino dagli anni ’80 del secolo scorso, il gas naturale, o metano, è stato considerato la fonte energetica più pulita tra tutti gli idrocarburi, nonché il migliore candidato a rappresentare il ponte tra l’era dell’energia ad alta intensità di carbonio e l’economia a basso tenore di carbonio, in prospettiva dominata dalle fonti rinnovabili – acqua, vento, sole, geotermia e biomasse.

 

Effettivamente, considerando il solo processo di combustione, il metano genera meno anidride carbonica rispetto ai derivati del petrolio, e molto meno rispetto al carbone.

 

Sulla scorta della pressione ecologista, della comunità scientifica rappresentata dal IPCC, l’organismo istituito in seno all’ONU per lo studio dei cambiamenti climatici, e – non secondariamente – dalla crescente instabilità delle aree di estrazione del petrolio, Medio Oriente in primo luogo, soprattutto in Europa si è realizzata l’epocale transizione al metano quale fonte energetica primaria largamente più impiegata e diffusa, in particolare per la generazione di calore domestico e industriale, per la generazione termoelettrica e parzialmente anche per l’alimentazione dei veicoli.


Fino almeno al 2009, in Italia quasi il 65% della generazione elettrica avveniva per mezzo del gas naturale (quota in seguito erosa dalla diffusione delle fonti rinnovabili).

 

La gran parte della politica energetica nazionale ed europea, oltre alla corsa a ostacoli delle fonti rinnovabili, è stata centrata negli ultimi 25 anni sull’accesso più sicuro e conveniente al gas naturale, finora anche con un certo successo, nonostante la disintegrazione della Libia e le crisi ucraine. Tutto bene, quindi?

 

I primi studi critici

Tra il 2011 e il 2012, insieme alle crescenti evidenze dell’approssimarsi del punto di non ritorno del riscaldamento globale, testimoniato per esempio dal collasso della superficie e del volume del ghiaccio marino nell’artico [Stroeve et al., 2014], nonché al boom del gas di scisto americano, da cui anche le recenti perorazioni di Obama all’Unione europea per la sostituzione del gas russo col gas made in USA, la comunità scientifica ha iniziato a interrogarsi, tra le altre cose, sul reale beneficio climatico apportato dal gas naturale rispetto agli altri combustibili fossili.

 

Occorre partire dalla considerazione che il metano è un gas a effetto serra enormemente più potente dell’anidride carbonica, di almeno 25 volte, e tuttavia il suo tempo medio di residenza in atmosfera non supera i 30 anni. Oltre alla sua trasformazione in anidride carbonica per mezzo della combustione, è opportuno quindi considerare le emissioni dirette di metano, sia naturali che di origine tecnologica.

 

Negli USA, Robert Howarth con i suoi collaboratori del dipartimento di ecologia e biologia evolutiva alla Cornell University di New York, pubblicarono due articoli – di cui uno su Nature – destinati a sollevare il dibattito sugli impatti climatici globali dell’estrazione di gas di scisto [Howarth et al., 2011a, 2011b]; in essi, si dimostrava che nei primi 20 anni dall’emissione, l’impatto delle fuoriuscite di gas naturale (miscela di gas composta prevalentemente di metano) nelle fasi di fratturazione e di trasporto nelle tubazioni sono talmente elevate che a parità di energia utilizzabile il loro contributo era stimato perfino doppio rispetto al carbone, e ancora pari a questo nell’orizzonte dei 100 anni. Proporzioni che aumentano ancora nel confronto con il petrolio.

 

Sul fronte del gas naturale convenzionale, per esempio quello trasportato in Italia e in Europa dai gasdotti provenienti dalla Russia, dall’Algeria e dalla Libia, studi condotti in Italia da Beniamino Gioli, Franco Miglietta e Francesco Vaccari dell’istituto di biometeorologia del CNR a Firenze dimostrarono che proprio nella capitale del rinascimento italiano le emissioni dirette di metano rappresentavano quasi il 10% del contributo cittadino all’aumento dell’effetto serra, per l’86% dovute a fuoriuscite dalla rete di distribuzione urbana, per il 2% al riscaldamento domestico e per il rimanente 14% al traffico veicolare [Gioli et al., 2012, 2013]. Non propriamente un contributo da escludere, e questo limitatamente a una città di medie dimensioni, afflitta da un traffico molto intenso quasi tutto alimentato a benzina e gasolio. Quante saranno le perdite lungo le molte migliaia di km di reti del gas che si snodano fino alle più piccole comunità anche molto lontane dai gasdotti principali?

 

2014: la pietra tombale sul metano?

La pietra tombale sull’aura di santità climatica del gas naturale la depone l’ultimo studio di Robert Howarth, pubblicato online il 15 maggio scorso su Energy Science & Engineering, la nuova e già prestigiosa rivista della Società di chimica industriale del Regno Unito [Howarth, 2014].

 

Ampliando e sostanzialmente confermando i dati presentati su Nature tre anni prima, l’autore estende al gas naturale convenzionale la patente di maggiore inquinatore del clima proprio a causa del grandissimo effetto aggiuntivo prodotto dalle fuoriuscite dalle reti di trasporto e distribuzione, oltre che dai siti di estrazione – queste ultime particolarmente intense nel caso dei pozzi di fratturazione (fracking) – e precisa un concetto fondamentale: il punto di non ritorno del riscaldamento globale, passato il quale questo sarà inarrestabile, potrebbe essere molto più prossimo di quanto comunemente si ritenga, e qualsiasi contributo ulteriore ai gas serra può essere estremamente pericoloso anche nel breve termine di uno o due decenni, per cui ha molto più senso considerare l’effetto serra del metano durante i suoi 20 o 30 anni di residenza in atmosfera che sulla scala secolare.

 

Limitandosi quindi ai prossimi 20 anni, Howarth trova che sono soprattutto gli usi più comuni del metano, di riscaldamento domestico e industriale, seguiti dall’alimentazione dei veicoli e infine, a distanza, da quelli termoelettrici, i principali responsabili della trasformazione di questo gas nel principale killer del clima terrestre, proprio per le distanze di trasporto, l’obsolescenza delle reti e le conseguenti perdite.

 

Ben il 44% dell’effetto serra aggiunto a quello naturale dalla prima rivoluzione industriale a oggi è dovuto direttamente al gas metano, e ben di peggio ci riserva il futuro se il consumo di gas naturale non sarà abbattuto nei prossimi 15 anni; e l’unica strada, raccomanda il prof. Howarth con un’enfasi non comune alle austere pubblicazioni scientifiche, altra non è che la conversione all’elettricità di tutti gli usi finali dell’energia, a partire dal riscaldamento e dai trasporti, insieme alla corsa più veloce possibile verso la generazione elettrica per mezzo delle fonti rinnovabili.

 

Per l’Italia questo significa, in primo luogo, accelerare lungo la strada delle fonti rinnovabili, a partire da quella solare, in secondo luogo adottare su vasta scala tutte le tecnologie esistenti ed efficienti per il riscaldamento e le generazione di calore industriale alimentate da elettricità, nonché sostenere la conversione all’elettrico e all’idrogeno solare dei trasporti, con la sicurezza che non solo il clima non ci lascia scelta ma che, come Howarth stesso afferma al termine del suo ultimo studio, e come è molto più approfonditamente esposto sulla prestigiosissima rivista medica Lancet [Smith, 2013], evitare anche solo una frazione delle spese sanitarie e sociali per malattie e decessi prematuri determinate dall’inquinamento locale prodotto dai combustibili fossili ripagheranno abbondantemente gli investimenti per le energie rinnovabili e per l’elettrificazione degli usi finali dell’energia.

 

Di Francesco Meneguzzo

 

Bibliografia

1. Gioli, B., P. Toscano, E. Lugato, a Matese, F. Miglietta, a Zaldei, and F. P. Vaccari (2012), Methane and carbon dioxide fluxes and source partitioning in urban areas: the case study of Florence, Italy., Environ. Pollut., 164, 125–31, doi:10.1016/j.envpol.2012.01.019.

2. Gioli, B., P. Toscano, A. Zaldei, G. Fratini, and F. Miglietta (2013), CO2, CH4 and Particles Flux Measurements in Florence, Italy, Energy Procedia, 40, 537–544, doi:10.1016/j.egypro.2013.08.062.

3. Howarth, R. W. (2014), A bridge to nowhere: methane emissions and the greenhouse gas footprint of natural gas, Energy Sci. Eng., 1–14, doi:10.1002/ese3.35.

4. Howarth, R. W., R. Santoro, and A. Ingraffea (2011a), Methane and the greenhouse-gas footprint of natural gas from shale formations, Clim. Change, 106(4), 679–690, doi:10.1007/s10584-011-0061-5.

5. Howarth, R. W., A. Ingraffea, and T. Engelder (2011b), Should fracking stop?, Nature, 477(7364), 271–275, doi:10.1038/477271a.

6. Smith, K. R. (2013), Smoked out: the health hazards of burning coal, Lancet, 381(9882), 1979, doi:10.1016/S0140-6736(13)61190-3.

7. Stroeve, J. C., T. Markus, L. Boisvert, J. Miller, and A. Barrett (2014), Changes in Arctic melt season and implications for sea ice loss, Geophys. Res. Lett., 41(4), 1216–1225, doi:10.1002/2013GL058951.


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