Quanto consumo
Sara Gracci

La disponibilità energetica è stata sempre componente essenziale della civiltà umana. Negli ultimi 150 anni il consumo energetico planetario è cresciuto stabilmente ad un tasso costante pari a +2.3% all’anno. L’energia prodotta dall’uomo - principalmente mediante combustibili fossili - è aumentata fino a superare la somma dell’energia geotermica, proveniente dal nucleo terrestre, e delle maree indotte dal Sole e dalla Luna. Stando alle stime più recenti, nei Paesi maggiormente sviluppati ogni individuo consuma in media 0.9 GJ: un’energia equivalente a quella ottenibile dalla combustione di 32 kg di carbone.
Sebbene le previsioni economiche per i prossimi decenni assicurano che gli approvvigionamenti di combustibili fossili saranno largamente sufficienti a coprire le richieste, i consistenti aumenti della domanda energetica ne richiederanno un più intenso utilizzo, con una leggera flessione solo del contributo relativo all’energia nucleare in parte sostituita dalle energie rinnovabili non idroelettriche (fotovoltaico, eolico, biomasse, ecc.). Tra il 2000 e il 2030 si prevede infatti un incremento nel ricorso ad energie rinnovabili pari al 2 - 3% e al contempo – stando alle analisi dell’IEA (International Energy Agency) - un raddoppio dei consumi mondiali di elettricità, principalmente a causa dell’aumento della domanda nei Paesi in via di sviluppo. Gli investimenti corrispondenti sono stimati in ben 4.300 miliardi di US $ e, malgrado un incremento dell’uso di gas naturale, la fonte primaria principale per la produzione di elettricità rimarrà ancora il carbone, con conseguente impennata di emissioni da CO2. A parità di energia elettrica prodotta, infatti, le emissioni di CO2 da carbone risultano 2.5 volte maggiori di quelle da gas naturale.
Il 40% dei 930 MTEP di energia consumati in Europa viene utilizzato nel settore residenziale e terziario. Analogamente in Italia, dei circa 150 MTEP di energia (con una quota elettrica pari a circa 250.000 milioni di kilowattora richiesti dalla rete) consumati annualmente, il 30 % è imputabile a usi civili, a loro volta responsabili del 25% di emissioni di CO2 del nostro paese. Il consumo medio annuo delle abitazioni in Italia è pari a 120kWh/mq, contro i 30-45 di Paesi come Germania, Danimarca, Austria. Il ricorso a fonti di energia rinnovabile per 2 milioni di abitazioni eviterebbe di bruciare 500mila tonnellate di petrolio ogni anno, con una riduzione del 30% nei consumi energetici complessivi. L’Unione Europea ha fissato i propri obiettivi per innovare il mercato edile e abbattere i consumi energetici. Obiettivo della Direttiva è ridurre entro il 2010 oltre il 22% di consumi energetici degli edifici. Ma se negli ultimi anni l’industria ha compiuto grandi passi per ottimizzare il processo produttivo e renderlo più sostenibile, molto poco è stato fatto nell'edilizia e nell'urbanistica. Le implicazioni energetiche della progettazione sono state per lo più trascurate sia in fase di progettazione sia in quella di realizzazione. In realtà il controllo dei consumi – che porterebbe un contributo rilevante in termini di inquinamento e spreco di risorse - rappresenta uno degli obiettivi della riqualificazione urbana e dovrebbe riguardare sia nuovi interventi sia manutenzione e recupero del patrimonio esistente. In seguito all’invito della Commissione Europea, secondo la quale l’Unione dovrebbe ridurre drasticamente i suoi consumi energetici - pena dipendere tra vent'anni per oltre il 70% da approvvigionamenti di importazione -, l’ultimo Consiglio dei Ministri europei sull’energia ha approvato il Libro Verde della Commissione sulla sicurezza dell’approvvigionamento energetico. Oggi l’Europa produce solo la metà del suo fabbisogno energetico: i consumi europei sono coperti al 40% da petrolio, al 22% per cento da gas naturale, al 16% da combustibili solidi (carbone, lignite, torba), al 15% da nucleare. Le fonti rinnovabili soddisfano solo il 6% della domanda. Se non verrà invertita questa tendenza, alla scadenza del 2030 il bilancio energetico continuerà a fondarsi sui combustibili fossili: il 38% su petrolio, il 29% su gas naturali, il 19% su combustibili solidi. Come già precedentemente accennato si registrerà probabilmente solo un incremento del ricorso alle fonti rinnovabili, pari circa al 12%, a discapito del nucleare che scenderà al 6% .
L’Europa - il 6% degli abitanti della terra - consuma il 15% del totale mondiale di energia e il trend registra un incremento annuale pari al 2%. Solo scelte drastiche potranno garantire il perseguimento degli obiettivi della lotta al cambiamento climatico. Il Libro verde ne indica alcune con un orizzonte temporale di lungo periodo: la necessità di orientare i consumatori verso fonti non inquinanti, anche grazie all’avvio di opportuni strumenti fiscali; una strategia alternativa di sviluppo dei trasporti, indirizzata alla valorizzazione ed estensione della rete ferroviaria e alla diffusione di pratiche di uso dell’auto più razionali e rispettose dell’ambiente; il “raddoppio” d’uso delle energie rinnovabili, il cui sfruttamento dovrebbe passare nel 2010 dall’attuale 6% al 12% del bilancio energetico. Quest’ultimo obiettivo è ambizioso ma molto realistico e, stando alle previsioni, consentirebbe entro il 2010 una riduzione delle emissioni di CO2 di 386 milioni di tonnellate l’anno (pari cioè al 12% delle emissioni). Quinta ma non ultima direttrice strategica, è quella che viene indicata come la necessità di trovare soluzioni comuni a problemi comuni: attraverso l’armonizzazione delle misure fiscali e degli incentivi, oltre che il rafforzamento e la diversificazione delle fonti di approvvigio-namento. Proponendo come ingrediente strategico della ricetta per un approvvigionamento sicuro, indipendente e sostenibile di energia, proprio il ricorso alle fonti rinnovabili. Nel periodo 1990-2000, i consumi di energia primaria sono cresciuti di 138 milioni di tep (e, come noto, le “tep” sono le tonnellate equivalenti di petrolio che permettono di parlare di energia in termini uniformi: ad esempio 1 tep equivale a 10.76 Mwh e 1 t di gasolio è pari a 1.08 tep). A questo rialzo ha contribuito principalmente il gas naturale, seguito a distanza dal petrolio e dall’energia nucleare, mentre le fonti rinnovabili hanno contribuito nel complesso solo con 28 milioni di tep.
Nel biennio 1999-2000 il gas naturale ha coperto più della metà della domanda di energia del settore, l’energia elettrica circa un quarto, i derivati petroliferi e i combustibili solidi circa il 20%. Nel 2000 la domanda energetica del residenziale ha rappresentato il 70,3% del totale della domanda del settore civile, mentre quella del terziario il 29,7%. Considerando le fonti energetiche, nel corso degli anni si è giunti quasi al pareggio dei consumi di energia elettrica tra residenziale e terziario, mentre per tutte le altre fonti, ovviamente, la percentuale dei consumi assorbiti dal residenziale è decisamente più elevata di quella del terziario. Nel 1999 il settore residenziale ha assorbito l’83% dei consumi di GPL del civile, il 74% di quelli di gas naturale, l’83% di quelli di gasolio, il 32% di quelli di olio combustibile, l’86% di quelli di carbone e il 53% di quelli di energia elettrica. Nello stesso anno i consumi energetici delle famiglie per riscaldamento, acqua calda, usi cucina e usi elettrici obbligati hanno rappresentato il 70,5% del totale della domanda energetica del comparto civile e il 21% dei consumi energetici finali complessivi; l’utenza domestica ha richiesto circa 28,7 Mtep di energia per usi finali, il 5,6% in più del 1998, una crescita rilevante se si considera che dal 1990 ad oggi la crescita media annua è stata pari all’1,8%. Tenuto conto che il numero di famiglie nel biennio 1998-1999 è rimasto sostanzialmente invariato (circa 22 milioni) e che il numero dei componenti per famiglia si è mantenuto pari a circa 2,6 unità, ne consegue che la crescita dei consumi in tale periodo è da attribuirsi ad un aumento dei consumi per famiglia. Analizzando la composizione della domanda di energia per fonti energetiche nel settore residenziale, emerge che nel 1999 il 56% della domanda è stata soddisfatta dall’impiego di gas naturale, il 19% dall’impiego di energia elettrica, il 21% dall’impiego di prodotti petroliferi e il 4% da combustibili solidi. Questa distribuzione è il risultato di un’evoluzione che ha visto progressivamente ridursi il peso dei prodotti petroliferi a favore del gas naturale: dal 1990 al 1999 i consumi di gas naturale sono aumentati del 39% a fronte di una diminuzione dei consumi di prodotti petroliferi del 28%. Nel medesimo periodo i consumi di combustibili solidi sono rimasti sostanzialmente costanti, mentre risultano in leggero aumento i consumi di energia elettrica: nel 1990 questi ultimi rappresentavano il 18% del totale dei consumi del settore residenziale, nel 1999 ne hanno rappresentato il 19%. In termini di funzione d’uso, la domanda energetica del settore, nel 1999, è stata prodotta per il 68% dal riscaldamento, per il 14% da usi elettrici obbligati, per il 12% dalla produzione di acqua calda e per il 6% dagli usi cucina. La composizione della domanda energetica del residenziale per funzione d’uso mostra come, nel periodo 1990-1999, essa sia rimasta pressoché costante. Nel 1999 la domanda di energia per riscaldamento è stata soddisfatta dal gas naturale per il 66,2%, dai prodotti petroliferi per il 26,5% e dall’energia elettrica e combustibili solidi per il rimanente 7,3%. La composizione della domanda energetica del residenziale per funzione d’uso mostra come, nel periodo 1990-1999, essa sia rimasta pressoché costante. Il gas naturale, che nel 1990 rappresentava il 52,5% del totale dei consumi energetici per riscaldamento, nel 1999 giunge come detto al 66,2%. Tale incremento è legato all’aumento del numero delle abitazioni con impianto autonomo e alla sostituzione dell’impiego dei prodotti petroliferi con il gas naturale. Nel 1999 le abitazioni con impianto autonomo impiegano il 73% del totale dei consumi di gas naturale per riscaldamento. I consumi di legna e di energia elettrica per riscaldamento sono imputabili interamente all’impiego di apparecchi singoli. L’olio combustibile è utilizzato quasi esclusivamente negli impianti centralizzati. I consumi di GPL sono dovuti per il 74% circa agli impianti autonomi, per il 22% ad impianti singoli e per il rimanente 4% ad impianti centralizzati. All’incremento delle abitazioni dotate di riscaldamento (circa 10%) nel periodo 1990-1999, corrispondono consumi medi che si mantengono praticamente costanti, a parte una diminuzione registrata nel triennio 1995-98, determinata probabilmente da favorevoli congiunture climatiche. L’introduzione della componente climatica, depurando i consumi dagli ovvi effetti dovuti alla variazione della temperatura, affina la lettura dei dati
Il settore energetico rappresenta una delle maggiori sorgenti di emissioni di inquinanti atmosferici e di gas clima-alteranti. Le emissioni di anidride carbonica (CO2), monossido di carbonio (CO), ossidi di zolfo (SOx) e ossidi di azoto (NOx), escluse quelle di origine naturale, sono prevalentemente dovute alla combustione di combustibili fossili. Il settore energetico nel suo complesso è altresì responsabile di circa il 60% delle emissioni di composti organici volatili diversi dal metano (COVNM) e di particelle sospese totali o particolato (PST). Quote inferiori si rilevano per altre sostanze clima-alteranti, quali il protossido d’azoto (N2O) e il metano (CH4), alle cui emissioni i processi energetici contribuiscono per circa il 19%. Più della metà delle emissioni di COVNM e del PST è dovuta ad attività produttive non di combustione bensì di processo, come ad esempio il caricamento e lo stoccaggio dei prodotti petroliferi nelle raffinerie, il trasporto del carbone e del coke negli impianti siderurgici, l’estrazione di combustibili fossili, l’uso dei solventi sia in attività produttive che domestiche. Il settore maggiormente responsabile per le emissioni di protossido di azoto è l’agricoltura con oltre il 60% delle emissioni totali; la restante parte delle emissioni è dovuta ai settori energetici e all’industria chimica. Il settore agricolo (allevamento di bestiame) è responsabile per circa il 46% delle emissioni complessive di metano, mentre un 20% è dovuto al settore energetico per emissioni diffuse da carburante e il restante quantitativo è da imputare al settore dei rifiuti (sia quelli interrati che trattati). L’analisi delle emissioni in atmosfera imputabili ai processi energetici coglie una parte indubbiamente rilevante, ma non necessariamente esaustiva dell’intero scenario emissivo. Come abbiamo visto, soltanto per la CO2 e per gli SOx i processi energetici consentono di spiegare la quasi totalità delle relative emissioni. Tra queste due sostanze esiste peraltro una notevole differenza: le emissioni di ossidi di zolfo sono significativamente correlate alla qualità dei combustibili, segnatamente alla percentuale di zolfo presente; le emissioni di anidride carbonica dipendono direttamente dalla quantità e dal tipo di combustibile consumato. Su quest’ultimo aspetto, tenendo conto dell’importanza della CO2 per il fenomeno del cambiamento climatico, risulta utile esplicitare, la stretta relazione tra consumi energetici e relative emissioni di anidride carbonica. La figura 4.2 riporta gli andamenti del consumo interno lordo di energia e delle emissioni di CO2, fatti cento i valori del 1990. Essendo il primo fortemente dipendente da fonti fossili, per una quota pari al 90%, la correlazione tra le due curve è molto stretta; soltanto nel 1991 e nel 1996 si è verificato che, ad un aumento dei consumi energetici nazionali, sia corrisposta una diminuzione delle emissioni di CO2. In generale, per 6 degli 8 anni considerati, si è verificato che ad un aumento del consumo interno lordo è corrisposto un aumento delle emissioni di anidride carbonica. Questo purtroppo evidenzia che la dipendenza nazionale dai combustibili fossili rimane, nel periodo considerato, sempre rilevante e che l’aumento dell’impiego del gas naturale - che pure ha un coefficiente di emissione per unità di energia inferiore a quello del carbone e del petrolio - non è stato sufficiente ad arrestare la crescita delle emissioni di CO2.