Passato e futuro dell'energia solare

di giorgio nebbia


Mentre scrivo (primi di ottobre 2008) il prezzo del petrolio sui
mercati internazionali è di circa 450 euro alla tonnellata; i primi
di luglio 2008, tre mesi fa, era 690 euro alla tonnellata. E'
finalmente finita la crisi petrolifera ? possiamo tornare tranquilli
in un mondo con la benzina e il gasolio a basso prezzo per la maggior
gloria dei fabbricanti di SUV e di potenti automobili ? in un mondo
in cui l'elettricità fluisce a basso prezzo nelle case, nei
computers, nei forni fusori dei metalli ?

Può anche darsi che sia così, ma sarebbe un grave errore tradurre
questa speranza in un declino dell'utilizzazione delle fonti
energetiche rinnovabili, finora cresciute in un mercato drogato da
incentivi pubblici assicurati dalla grande paura del petrolio ad alto
prezzo e che verrebbero meno se si tornasse ad una situazione
energetica "normale". Altre volte rapidi frettolosi
entusiasmi "solari" si sono altrettanto presto dissolti.

L'energia solare è sempre stata figlia della scarsità. Quello che si
può pensare come il primo atto di questa storia comincia nella
seconda metà del XIX secolo: la società industriale dipendeva dal
carbone, usato in quantità così rilevante da far temere l'esaurimento
delle sue riserve e già riconosciuto come vistosa fonte di
inquinamento atmosferico. Di una possibile futura scarsità del
carbone aveva parlato l'economista inglese Stanley Jevons (1835-1882)
nel libro "The coal question", pubblicato nel 1865 e 1888 (una terza
edizione sarebbe apparsa nel 1906). Allora in tanti si misero a
guardare al Sole come fonte di energia, sia come surrogato del
carbone, sia nella prospettiva di sviluppo di attività economiche
nelle colonie africane. Nel 1863 il fisico italiano Antonio Pacinotti
(1841-1912) aveva pubblicato le sue prime osservazioni sull'effetto
fotovoltaico e termoelettrico, di cui suggerì l'applicazione per la
produzione di elettricità dal Sole. Il francese August Mouchot (1825-
1912) negli anni 60 e 70 dell'Ottocento costruì delle macchine con le
quali, mediante specchi, produceva vapore che alimentava un motore;
tale invenzione riscosse una grande attenzione in tutto il mondo; nel
1866 la macchina fu mostrata a Napoleone III che assegnò un premio
all'inventore; una versione perfezionata fu presentata
all'Esposizione Universale di Parigi del 1878.

Su un altro piano, non ingegneristico, Lev Tostsoi (1828-1910) nel
1873, in un "ragionamento" inserito nei "Quattro libri di lettura",
una delle grandi opere di pedagogia popolare dello scrittore russo,
aveva scritto: "Il Sole è calore" e aveva spiegato che dal calore del
Sole vengono la legna e il carbone, l'erba e il cibo, il vento e
l'acqua che muovono i mulini --- o, come diremmo noi, la biomassa,
l'energia termica, eolica, idrica. Addirittura lo scrittore di
fantascienza Kurt Lasswitz (1848-1910) scrisse un romanzo, "Auf zwei
Planeten", nel 1897 in cui si parlava dell'uso dell'energia solare.

Nel 1872-74 l'ingegnere cileno Carlos Wilson aveva costruito
nell'altopiano cileno un grande distillatore capace di assicurare per
molti decenni acqua potabile agli operai delle miniere di salnitro
(se ne è fatto cenno in un articolo precedente). Nel 1884 l'americano
John Ericsson (1803-1889) aveva costruito un motore solare che aveva
attratto molta attenzione in tutto il mondo. Negli stessi anni il
fisico tedesco Friedrich Kohlrausch (1840-1910) aveva indicato, nel
libro "Die Energie der Arbeit" del 1900, l'elettricità ottenuta
concentrando il calore solare su macchine termiche, come la fonte di
energia che avrebbe liberato "l'uomo" dalla fatica del lavoro. Il
1800 si chiude con la grande esposizione universale di Parigi del
1900 nella quale Rudolph Diesel (1858-1913) presenta il suo motore a
combustione interna alimentato con olio di arachide (se ne è parlato
qualche tempo fa in questo giornale).

Il primo decennio del Novecento è anch'esso pieno di fermenti e di
invenzioni. Il professore italiano Giacomo Ciamician (1857-1922) in
due celebri conferenze nel 1903 e poi nel 1912, pensava che un
giorno, con l'energia solare "le industrie sarebbero ricondotte ad un
ciclo perfetto, a macchine che produrrebbero lavoro colla forza della
luce del giorno, che non costa nulla e non paga tasse !"

Nel 1909 il fisico inglese J.J. Thomson (1856-1940) nella relazione
iniziale del Congresso della British Association a Winnipeg, parla
del Sole da cui un giorno l'umanità potrà trarre l'energia necessaria
alle sue attività. "Quando verrà questo giorno i nostri centri di
attività industriale saranno forse trasportati nei roventi deserti
del Sahara". Il tedesco August Bebel (1840-1913) nella 50a edizione
del suo libro "La donna e il socialismo", del 1909, parla a lungo di
un mondo socialista in cui l'energia solare sostituirà la fatica
umana e cita Kohlrausch e Thomson.

Negli stessi anni si moltiplicano le notizie di invenzioni e macchine
solari, realizzate da Clarence Kemp, Aubrey Eneas, Charles Tellier,
Henry E. Willsie, Frank Shuman (1862-1918) e tanti altri. Nel 1903
Charles Henry Pope (1841-1918) pubblicò un libro intitolato: "Solar
heat. Its practical applications". I primi quindici anni del
Novecento videro al lavoro scienziati e inventori in tutti i paesi,
una multinazionale delle energie rinnovabili: solare, del vento,
idroelettrica, figlia anch'essa della forza di caduta delle acque
tenute in moto dal Sole. Gran parte di tutto questo è stato spazzato
via dalla I guerra mondiale.

Il secondo atto della storia solare si ebbe fra le due guerre, nel
periodo delle "autarchie", al plurale, perché le stesse soluzioni
sono state adottate nelle varie autarchie, quelle fasciste (in
Italia, in Germania, nella Francia occupata dai nazisti), ma anche
quelle dell'Unione Sovietica, degli Stati Uniti, dell'Inghilterra. Le
autarchie hanno in comune alcuni caratteri, fra cui, appunto, il
ricorso a fonti energetiche rinnovabili (solare, eolico, biomassa).

L'alcol etilico ottenuto per fermentazione dai carboidrati ricavati
dalla biomassa vegetale "solare" è stato usato come carburante per
motori a scoppio e, prima dell'avvento della petrolchimica, come
materia prima per la sintesi del butadiene necessario per la gomma
sintetica, un butadiene dalla biomassa, quindi. I "gassogeni",
applicati a varie macchine e veicoli, avevano un fornello nel quale
veniva scaldata della legna (biomassa solare anche lei) che si
scomponeva in idrogeno e ossido di carbonio, miscela di gas che
venivano poi avviati nei motori.

Negli anni 1920-1945 sono state costruite case solari negli Stati
Uniti, distillatori solari dagli italiani in Libia e dagli americani
per le forze armate, motori eolici in tutti i paesi; in Italia la
società Vivarelli di Grosseto ha diffuso motori eolici, per sollevare
l'acqua dai pozzi, nelle zone della riforma fondiaria in Toscana;
sarebbero poi stati utilizzati anche in Puglia dopo la II guerra
mondiale. Vengono, per esempio realizzati i primi motori eolici su
larga scala, verticali, come quelli del tipo Savonius e derivati,
intorno al 1920, e del tipo a pale, come quello di Putnam degli anni
trenta, nel Vermont, negli Stati Uniti. Macchine solari e motori
eolici sono stati costruiti, dopo la Rivoluzione, nell'Unione
Sovietica nel quadro della modernizzazione dell'agricoltura. Nel 1931
fu costruito a Yalta un motore eolico della potenza di 100 kW, con
rotore di 30 metri di diametro e produzione di 280.000 kWh elettrici
all'anno.

Sempre negli anni trenta il francese George Claude (1870-1960) ha
costruito a Cuba il primo impianto che produceva elettricità con
motori azionati dalla differenza di temperatura fra gli strati
superficiali degli oceani, scaldati dal Sole, e quelli freddi
profondi a temperatura costante; si moltiplicarono le invenzioni per
l'utilizzazione della forza del moto ondoso, figlio del vento e
quindi del Sole.

Per la seconda volta tutto è stato spazzato via dalla II guerra
mondiale.

Atto terzo: alla fine della II guerra mondiale un mondo devastato era
affamato del bisogno di ricostruzione e di energia. Negli anni dal
1950 al 1965 non si capiva bene se le promesse dell'energia nucleare
sarebbero state mantenute, i paesi usciti dallo stato coloniale
chiedevano nuove quantità di energia; il Sole sembrava la grande
soluzione anche per i paesi poveri. Si è così avuta l'invenzione
delle fotocelle a semiconduttori nel 1952; furono costruiti
distillatori solari, case solari, macchine solari. Ci si ricordò che
l'acqua calda e l'acqua fredda in grandi corpi idrici si stratificano
senza mescolarsi e che tale stratificazione può alimentare macchine
termiche: acqua fredda al disotto negli oceani tropicali (macchina di
Claude a Cuba); acqua calda al di sotto nel lago degli Orsi in
Transilvania (stagni solari). Una grande conferenza delle Nazioni
Unite sulle "nuove" fonti di energia si tenne a Roma nel 1961, ma fu
seguita da un'ondata di petrolio a basso prezzo e di nuovo da un
declino della "passione solare"; migliaia di documenti sono finiti in
archivi dimenticati o al macero.

Atto quarto: alla fine del 1973 cominciò un rapido aumento del prezzo
del petrolio, passato in pochi mesi da tre a oltre undici dollari (di
allora) al barile; in tanti allora riscoprirono che ci si poteva
liberare dalla schiavitù dei combustibili fossili ricorrendo
all'energia solare e alle fonti rinnovabili. Fiumi di soldi pubblici
e di finanziamenti piovvero su centri di ricerca – i
celebri "Progetti finalizzati" del CNR --- e su imprese per
reinventare ancora altre macchine e dispositivi solari, fino al
ritorno dell'ordine nei mercati dell'energia, alle illusioni sul
nucleare e tutto il solare finì ancora una volta in archivio.

Il quinto atto è quello che viene recitato dagli inizi del XXI
secolo; ancora una volta aumenti del prezzo del petrolio, "curva di
Hubbert" e pericolo di esaurimento delle riserve di idrocarburi,
effetto serra, hanno ridato fiato alle fonti innovabili, dai pannelli
ai grandi progetti di bioetanolo e biodiesel, ai grandi impianti a
concentrazione, gigantizzazione di cose già viste e fatte e
accantonate, e anche alla voglia di soldi pubblici. Non vorrei che le
nuove turbolenze del mercato energetico e i nuovi sogni del nucleare
finissero per fare dimenticare tutto, per fare accantonare di nuovo
le fonti rinnovabili che, sono convinto, rappresentano l'unica
possibile via per l'energia del futuro, nei paesi industrializzati e
in quelli poveri, con diverse soluzioni progettate e adattate caso
per caso.

Essenziali a questo fine sono il coraggio di guardare al futuro e la
storia. La sopravvivenza delle esperienze, dei successi e anche degli
errori, dovrebbe essere compito di uno Stato che avesse a cuore il
bonum publicum, ma a giudicare dalla povertà degli archivi
sull'energia solare c'è poco da stare allegri. Per quanto ne so
l'unico archivio solare esistente è privato, ma al servizi di tutti,
e si trova presso la Fondazione Luigi Micheletti di Brescia
www.musil.bs.it inventariato e sistemato nella nuova sede della
Biblioteca, archivio e museo della tecnica a Rodengo Saiano, vicino
Brescia, con molte centinaia di metri di documenti, libri,
fotografie, disegni del passato solare. Per chi vuole cominciare o
ricominciare con le energie rinnovabili, lì c'è tutto.