Al di la del petrolio

Faccio spesso fatica a trovare libri degni di nota nella vasta letteratura su ambiente ed energia. Per lungo tempo sono stato (e in parto lo sono tuttora) accanito lettore del filone che definirei apocallito-cospiratore. La premessa in questo genere e' che il pianeta sia ormai sull' orlo del collasso totale (spesso a causa di oscure forze che tramano nell' ombra). Benche' i problemi sollevati siano reali e cruciali, uno dei limiti di simile letteratura e' la tendenza a piegare i dati per dimostrare di avere ragione, con una attitudine che definirei religiosa. Questa visione escatologica a me e' sempre piaciuta a priori, in parte per la falsa presunzione di essere uno di quelli capaci di salvarsi e prosperare. Confesso pero' che un simile approccio non aiuta la causa ambientalista.

Nella mia ricerca di fonti attendibili e di un approccio all' ambientalismo piu' razionale e scientifico, ho finito per imbattermi nella produzione giornalistica e divulgativa di Leonardo Maugeri, top manager di Eni. Anni fa' iniziai a leggere il suo libro "The Age of Oil: The Mythology, History, and Future of the World's Most Controversial Resource"  con un iniziale scetticismo, causato dalla biografia professionale di Maugeri ("come puo' un uomo che lavora per una multinazionale essere attendibile!?") . Scoprii poi che i dati presentati, la bibliografia e l' impostazione del libro risultavano molto piu' solidi di molti scritti sul picco del petrolio e affini.

Nel suo ultimo libro "Beyond the Age of Oil: The Myths, Realities, and Future of Fossil Fuels and Their Alternatives" Maugeri offre una panoramica completa su tutta le fonti energetiche attualmente disponibili, la loro rilevanza sulla produzione presente e futura e il loro impatto ambientale. Ogni capitolo descrive in modo esaustivo una diversa fonte di energia, con tabelle, stime e una bibliografia soddisfacente. Si parte da petrolio, carbone e gas naturale, per poi coprire nucleare, biomasse, vento, solare e geotermico. La parte finale descrive possibili alternative energetiche e il ruolo dell' efficienza energetica. Molti dei dati presentati possono apparire ovvi per una persona esperta del problema energetici. Il libro pero' ha il pregio di offire un quadro generale partendo dal presupposto che, prima o poi, dovremmo andare oltre un paradigma energetico come quello attuale basato su petrolio e carbone. Questa esigenza nasce non dall' idea (scientificamente da provare) che il petrolio sta per finire ma dalla chiara evidenza dei danni ambientali che il presente uso di carburanti fossili sta causando. Il libro non lascia molti spazi a proclami di ottimismo e descrive un quadro generale molto serio. L' autore offre comunque una possibile speranza futura che viene dalla ricerca scientifica e da opportune decisioni politiche (per esempio tasse sulle emissioni di carbonio).

La mia limitata esperienza personale mi porta a dire che la sola scienza non potra' risolvere il problema e, mai come ora, la comunita' scientifica avrebbe bisogno di una maggiore coesione e criteri guida provenienti dall' econonomia e dalla politica. La mia impressione e' che molte risorse siano ora impiegate su progetti che non avranno nessuna speranza di contribuire alla risoluzione del problema. Molti progetti finanziati vanno anche bene per pubblicare su una rivista scientifica, ma hanno poca rilevanza in termini concreti. Fare scienza puo' essere un' attivita' che porta ricchezza intelletuale, ma se il punto ora e' affrontare il problema energetico, penso che ci sia ampio spazio per conciliare meglio "sete di conoscenza" e la ricerca di soluzioni pratiche.

Carbonio profondo

Il petrolio e' un elemento centrale delle nostre esistenze. Non c'e' persona che viva nei paesi industrializzati che possa negare una dipendenza dagli idrocarburi (catene di carbonio e idrogeno, componente primaria del petrolio). Persino chi rifiuta il paradigma di trasporto basato sull' auto privata, deve piegarsi al fatto che il petrolio e' alla base di quasi tutte le produzioni industriali. Agricoltura e trasporti sono tra i settori dove questa dipendenza e' piu' accentuata. Nonostante il ruolo centrale che i composti del carbonio giocano nella nostra esistenza, abbiamo una conoscenza piuttosto scarsa del modo in cui il pianeta terra processi questo tipo di materiali. In altre parole non sappiamo molto dei cicli del carbonio, del modo cioe' in cui il carbonio e' distribuito nel pianeta e la natura ed estensione di questi giacimenti. Nessun progetto esplorativo e' andato mai sotto i 12 Km (la terra ha un raggio di 6000 Km), anche se esistono progetti di perforazione per arrire al Moho, la regione tra crosta e matello. Parecchio e' stato fatto per capire le interazioni crosta terrestre-atmosfera, ma ci sono ormai molte evidenze che il sistema Terra e' piu' complicato e scambi di sostanza tra atmosfera e mantello giochino un ruolo importante nei cicli del carbonio.

Il petrolio e' considerato un prodotto dell' effetto combinato di batteri e temperatura su materiale organico (piante e animali) che milioni di anni fa ricopriva il pianeta. Molteplici evidenze sembrano supportare questa teoria, anche se diversi punti rimangono aperti e non chiari. Una seconda formulazione considera il petrolio di origine abiogenica, cioe' derivante non da materiale organico ma dall' interazione di rocce con acqua. La teoria, formulata in URSS negli anni quaranta del secolo scorso, e' sempre stata considerata eretica e solo intorno agli anni novanta sono stati prodotti risultati scientificamente accurati che ne supportavano diversi aspetti.

Se pensiamo che metano (molecola con un solo atomo di Carbonio) e altri idrocarburi si trovano in pianeti privi di foreste o animali (Titano , Giove), non e' cosi' assurdo pensare che un meccanismo abiogenico possa avere generato una parte (seppur minima) del petrolio. Il punto centrale e' capire come, quanto e la rilevanza per scopi commerciali. Gli esperimenti ad alta pressione e temperatura (2000 gradi e 5 GPa) possono essere piuttosto complicati, cosi' simulare al computer le reazioni e' una valida alternativa. Negli ultimi due anni ho studiato come dal metano si potesse arrivare a formare catena di idrocarburi, simulando le condizioni del mantello superiore, in una zona della terra compresa tra i 30 e i 300 Km.
Il risultato finale (disponibile gratis sui Proceeding of National Academy of Science ) e' piuttosto affascinante: alle condizioni di pressione e temperatura del mantello e' possibile trasformare il metano in catena di idrocarburi. Risultato non ovvio, visto che in condizioni di pressione "normali" e sopra i 800 Kelvin, il metano tende a separarsi in idrogeno e carbonio.

Questo non significa "petrolio senza fine", ma e' un tassello importante per capire i depositi di carbonio e idrocarburi nel pianeta. Problemi aperti rimangono come questi idrocarburi possano muoversi in superfice senza decomporsi o l' interazione con rocce di natura ferrosa o in generali con ossidi. E' possibile cioe' che le catene di idrocarburi possano distruggersi durante la depressurizzazione o per interazione con ossigeno, largamente presente nel mantello. Siamo cioe' lontani dal capire l' impatto sulle reali riserve di gas e petrolio, anche se diversi studi sul campo indicano l' esistenze di depositi di natura abiogenica (per esempio i depositi turchi del "Olimpic Chimaera fire"). Una ipotesi e' per esempio il trasporto tramite fratture mantello-crosta, ipotesi pero' da verificare.

Studi del genere non salveranno la specie umana, ma aiuteranno a capire il pianeta nella sua interezza, pianeta in fondo che e' l' unico che abbiamo.

Edit: un interessante commento al lavoro si puo' trovare anche qui