La legge del minimo applicata all’energia
Justus von Liebig, un chimico tedesco del 1800, studiando l’effetto delle carenze nutritive sullo sviluppo delle piante, scoprì che a determinare la loro crescita sono le sostanze presenti in minore quantità.
Scoprì anche l’esistenza di una stretta interazione fra gli elementi nutritivi. In particolare, osservò un rallentamento della fotosintesi clorofilliana in caso di carenza di uno di questi metalli: Ferro, Boro e Molibdeno.
Per spiegare il fenomeno Liebig usò l’immagine di un barile da cui risulta evidente che la sua capacità è determinata dalla toga più corta.
La legge di Liebig, nota anche come legge del minimo, è concettualmente applicabile ad altri settori dove entrano in gioco vari elementi o componenti.
La legge del minimo è certamente applicabile agli impianti a biomassa per la produzione di biogas. Il processo fermentativo che porta alla produzione di metano avviene ad opera di batteri anaerobici la cui vitalità dipende da alcuni elementi minerali. La carenza anche di un solo elemento provoca il rallentamento del processo fermentativo con conseguente abbassamento della resa in metano.
La legge può essere applicata anche quando non c’è una vera interazione fra i vari componenti.
Restando nel campo dell’energia è possibile applicare la legge di Liebig all’intero processo di cattura, stoccaggio, trasporto e utilizzo dell’energia solare.
Secondo il report prodotto dalla società BP, nota in passato come British Petroleum, nel 2022 il consumo mondiale di energia è stato di 6X1020 Joule (1).
In media il Sole fornisce alla Terra 1,7X1017 Joule di energia al secondo (2), un quantitativo enorme in grado di soddisfare il fabbisogno energetico mondiale di un anno in alcuni minuti.
Questa elevata disponibilità induce a credere che sia possibile ottenere energia pressoché illimitata dal Sole, a nostro piacere e per tempi lunghissimi.
Il Sole, secondo la legge di Liebig, equivale alla toga più lunga del barile: di conseguenza non è la nostra stella che può determinare quanta energia è tecnicamente possibile catturare, immagazzinare, trasportare e utilizzare.
Il limite è imposto dalla toga più corta, e cioè dal materiale meno disponibile sulla Terra e che è necessario in una qualunque fase dell’intero processo che va dalla cattura dell’energia solare fino al suo utilizzo.
Le dichiarazioni sull’illimitatezza dell’energia ottenibile dal Sole, senza tenere conto dei limiti delle risorse terrestri disponibili, sono anche accompagnate da affermazioni ingannevoli volte a convincere che l’energia ricavata dal Sole sia rinnovabile e pulita. Il Sole è una fonte rinnovabile, ma tale caratteristica non può essere estesa all’intero processo di sfruttamento della sua energia.
Vale la pena ricordare che: “Si considerano rinnovabili le materie prime che per loro caratteristica intrinseca si rigenerano oppure non sono esauribili in una scala temporale breve”.
Per la cattura, stoccaggio e trasporto dell’energia solare, si utilizzano materiali che non sono tutti rinnovabili. Di conseguenza l’intero processo non può essere considerato rinnovabile.
Inoltre, i materiali utilizzati non sono disponibili in natura tal quale, ma vanno estratti, purificati, trasformati, lavorati, trasportati e, a fine ciclo, smaltiti, con inevitabile produzione di inquinamento.
Per la cattura dell’energia solare, ad esempio, servono più componenti fra cui: una base di appoggio, che è realizzata in vari materiali, in particolare polimeri plastici; una pellicola incapsulante in Etilene Vinil Acetato (EVA), un materiale plastico per aumentare la durata nel tempo dei pannelli fotovoltaici; celle fotovoltaiche per catturare la luce e trasformarla in energia, realizzate solitamente in silicio (cristallino, monocristallino, amorfo); altre sostanze per migliorare l’efficienza, come il tellururo di cadmio, seleniuro di rame e indio(3).
Servono ulteriori materiali sia per la cattura sia per le altre fasi, in particolare quelle legate all’immagazzinamento dell’energia.
Una parte dei materiali utilizzati sono largamente disponibili in natura, altri sono piuttosto rari. Alcuni sono innocui per la salute e l’ambiente, altri tossici e pericolosi.
In ogni caso tutti i materiali necessitano di processi di estrazione della materia prima, di trasformazione e lavorazione.
Affermare quindi che l’energia ricavata dal Sole è “rinnovabile” e “pulita” è del tutto falso, tali qualità sono vere solo quando si beneficia del calore e della luce del Sole, senza interventi tecnologici.
Con queste considerazioni non si intente demonizzare il Sole come fonte energetica, bensì dimostrare come la narrazione sull’energia sia spesso ingannevole o fuorviante.
In conclusione, il ragionamento mira a queste considerazioni: se realmente si vuole agire per il bene del Pianeta bisogna smettere di alimentare l’illusione che è possibile avere energia illimitata senza impatto ambientale. Occorre essere consapevoli che ogni intervento tecnologico provoca inquinamento e sfruttamento delle risorse della Terra e le scelte dovrebbero essere adottate sulla base di un corretto bilanciamento fra vantaggi e svantaggi.
(2) https://eniscuola.eni.com/assets/documents/ita/eniscuola/energia/solare/ConoscereIlSolare.pdf
(3) https://www.enelgreenpower.com/it/learning-hub/energie-rinnovabili/energia-solare/cella-fotovoltaica
