Rinnovabili, CO2, H2O e la marcia verso Glasgow

30 Ottobre, 2021; articolo di Jennifer Marohasy

Mi chiedo quante delle circa 30.000 persone “speciali” che sono presenti a Glasgow per la COP26 sappiano che il 78% dell’atmosfera è costituito da azoto. Ho fatto questa domanda a un gruppo di professionisti in pensione proprio ieri e c’è stato silenzio. La mia seconda domanda riguardava l’ossigeno e un pilota di linea in pensione ha risposto correttamente: ha detto che il 21% dell’atmosfera è composto da ossigeno.

Il mio defunto padre era un agronomo che una volta lavorava per CSIRO e per un periodo ha guidato programmi di aiuto in diverse zone del sud-est asiatico – diceva sempre che il suo grande problema era capire come ottenere più azoto nel terreno perché era così importante per la crescita delle piante.

Ho solo chiesto a mio marito – un chimico che un tempo lavorava con la cellulosa e la carta – di cosa sarebbe composta la scatola di cartone sul pavimento accanto alla mia scrivania. Ha azzardato circa il 40% di carbonio, il 40% di ossigeno, il 10% di idrogeno e il 10% di altri elementi. La scatola è vuota, quindi al suo interno ci sarebbero circa il 78% di azoto e il 21% di ossigeno con tracce di anidride carbonica.

Mentre poche persone sembrano sapere che l’anidride carbonica costituisce solo lo 0,04 % dell’atmosfera terrestre, mi viene spesso detto che l’anidride carbonica è un gas serra: FATTO!

[Per essere giustamente tignosi bisogna dire che il quantitativo “preciso” di anidride carbonica disciolta in atmosfera è lo 0,036 %]

Gridano il fatto che sia un “fatto”, come se questo lo rendesse speciale perché dimostra che l’anidride carbonica sta riscaldando la Terra. Ma non è così. Il fatto che l’anidride carbonica sia un gas serra non ha senso se non lo collochiamo in un contesto, data la complessità della fisica e della chimica del mondo reale quando si tratta di cambiamenti climatici.

Esistono altri gas serra, compreso il vapore acqueo che la spettroscopia ha dimostrato essere 12 volte più attivo dell’anidride carbonica nell’assorbimento e nella ri-irradiazione delle radiazioni a onde lunghe. Questo perché il vapore acqueo è più abbondante che assorbe la radiazione a onde lunghe su una banda più ampia di lunghezze d’onda.

Un importante documento di ricerca pubblicato 20 anni fa da Richard Lindzen, Ming-Dah Chou e Arthur Hou (Bulletin of the American Meteorological Society, Volume 81) contraddice la popolare teoria approvata dall’IPCC secondo cui le concentrazioni di vapore acqueo aumentano con le concentrazioni di anidride carbonica atmosferica, causando un feedback positivo e quindi più riscaldamento globale secondo la teoria del consenso. In particolare, Lindzen et al. hanno mostrato che l’area dei cirri di livello superiore è diminuita all’aumentare delle temperature nei tropici, fornendo un feedback negativo che annulla qualsiasi feedback positivo di vapore acqueo.

So che queste sono più informazioni a cui pensare rispetto alla maggior parte delle persone che vogliono diventare esperti sulla cura dell’anidride carbonica. In effetti, anche chi è esperto di anidride carbonica e cambiamento climatico preferirebbe non conoscere il Lindzen et al. paper del 2001. La risposta a quel documento fu che l’editore di quella pubblicazione, il Bulletin of the American Meteorological Society, fosse immediatamente sostituito. Il numero successivo del Bollettino conteneva un attacco, non sotto forma di lettera (a cui Richard Lindzen avrebbe immediatamente risposto se gli fosse stata data l’opportunità) ma come articolo separato (Hartmann & Michelsen 2002). Il titolo dell’articolo era “Nessuna prova per Iris”, con il nuovo editore che aggiungeva un sottotitolo “Un’attenta analisi dei dati non rivela alcun restringimento dell’area dell’incudine delle nuvole tropicali con l’aumento della temperatura della superficie del mare (SST)”. Questa confutazione ha confuso il metodo di Lindzen et al., ma ha avuto un titolo convincente.

I fatti hanno spesso bisogno di un contesto, ma nel caso dei numeri di orsi polari in tutto il mondo è semplice: da quando sono stati introdotti i divieti di caccia negli anni ’70 il numero è aumentato da circa 10.000 alla fine degli anni ’60 a una stima ufficiale di 26.000 nel 2015. Indagini condotte da allora, da parte di chi è restio a segnalare un ulteriore aumento, si ipotizza un modesto 28.500 in ribasso. Quando si aggiungono le stime per le sottopopolazioni, il numero più realistico diventa 39.000, che potrebbe essere arrotondato a 40.000.

La linea di fondo è che, nonostante una riduzione del ghiaccio marino al Polo Nord nello stesso periodo, c’è stato un aumento del numero di orsi polari. Che è una buona notizia che va contro lo spirito del tempo.

L’imprenditrice australiana di successo Gina Rinehart ha riportato l’aumento del numero di orsi polari in una conferenza che ha tenuto alla sua ex scuola femminile; ha mandato in tilt i “fattori” dell’Australia Broadcasting Corporation (ABC) risultando in un lungo saggio che era breve sui fatti e grande sulla neve. Come osa la signora Rinehart – i cui profitti dall’estrazione mineraria li finanziano – avere un’opinione sugli orsi. Sospetto che a Twiggy Forest sia permesso avere un’opinione sugli orsi perché sa meglio che spiegare che, nonostante una diminuzione della quantità di ghiaccio al Polo Nord, il numero degli orsi polari è aumentato.

È un dato di fatto che negli ultimi decenni c’è stata una diminuzione complessiva della quantità di ghiaccio al Polo Nord, ma c’è stato un aumento contrastante della quantità di ghiaccio al Polo Sud. È anche un dato di fatto che se tutto il ghiaccio rimanente al Polo Nord dovesse sciogliersi, non avrebbe quasi alcun effetto sui livelli globali del mare perché si tratta di ghiaccio marino e non di ghiaccio terrestre. Se tutto il ghiaccio al Polo Sud dovesse sciogliersi, questo potrebbe causare l’innalzamento del livello globale del mare di circa 70 metri. Quindi, potremmo essere grati che stia andando così com’è, con più ghiaccio al Polo Sud anche se non ci sono orsi polari lì. Ma ogni volta che parlo del Polo Sud a coloro che desiderano andare a Glasgow, mi viene detto che dovrei parlare del Polo Nord come se stessi cercando di ingannarli con qualsiasi menzione del Polo Sud.

Proprio ieri mi è stato detto che la cosa più importante non è che l’anidride carbonica sia un gas serra o la quantità di nuovo ghiaccio che si accumula al Polo Sud, ma che le concentrazioni di anidride carbonica atmosferica stanno aumentando. Quando ho azzardato che ciò potesse essere una conseguenza dell’aumento delle temperature, sono stata sgridata. Nello specifico, mi è stato detto che mentre i livelli atmosferici di aumento dell’anidride carbonica sono in ritardo rispetto all’aumento della temperatura, ciò non è rilevante e ciò non dimostra che l’anidride carbonica non sia un gas serra. Ho dovuto scriverlo per controllare che non mi mancasse qualcosa, che mi stessero lanciando un non sequitur.

È difficile avere una discussione razionale e logica con un vero credente. Sospetto che diventino emotivi molto rapidamente, perché il cambiamento climatico è un argomento a cui sono molto legati, pur sapendo davvero molto poco. È qualcosa come un’infatuazione – da non esaminare, per timore che il sentimento si dissipi e l’individuo si ritrovi di nuovo solo e senza una causa.

Se niente di tutto questo ha senso per te, probabilmente è una buona cosa che tu non vada a Glasgow, dove probabilmente potrebbero essere convinti che il 78% dell’atmosfera sia costituito da anidride carbonica e il 21% da ossigeno con questa percentuale in rapido declino ad ogni nuova centrale elettrica a carbone.
Se vuoi un resoconto giornaliero di ciò che sta accadendo a Glasgow, considera l’iscrizione alla newsletter quotidiana dell’IPA per il periodo della COP26, Net Zero.

Ognuna di queste newsletter quotidiane includerà il commento di Aynsley Kellow, professore emerito di governo, Università della Tasmania, e autrice di Negotiating Climate Change: A Forensic Analysis and Transforming Power: The Politics of Electricity Planning – e un collega ragionevole a tutto tondo. Di seguito il suo contributo di ieri:

L’Australia ha l’imbarazzo della ricchezza. Possiede vaste risorse di carbone di alta qualità, sia carbone da coke (per la produzione di minerale di ferro) che carbone da vapore (per la produzione di energia), a basso tenore di zolfo e di ceneri. Gran parte di essa può essere estratta a basso costo con metodi a taglio aperto. Questa dotazione è diventata imbarazzante perché la combustione del carbone dà luogo all’emissione dei più alti livelli di CO2 di tutti i combustibili fossili. L’Australia esporta sia grandi quantità di carbone che di prodotti ad alta intensità energetica come l’alluminio, quindi le emissioni avvengono qui piuttosto che nelle nazioni che lo consumano.

D’altra parte, l’Australia ha una vasta area territoriale e una popolazione dispersa, sebbene relativamente centralizzata, (in crescita), quindi il trasporto richiede più energia rispetto a molte altre nazioni, alimentate dai combustibili fossili.

Entrambi questi fattori rendono la riduzione delle emissioni di gas serra in Australia difficile e relativamente costosa. Come dovrebbe rispondere alla sfida del cambiamento climatico antropogenico?

Molti australiani hanno l’impressione che possa affrontare la sfida in modo facile ed economico. Il leader dell’ALP Anthony Albanese ha dichiarato in un’intervista del 20 ottobre 2021 che le energie rinnovabili erano ora la forma di elettricità più economica, suggerendo che generatori eolici, pannelli solari e trasporti elettrici avrebbero reso la risposta facile.

Ma questo è sbagliato, ed era tipico delle convinzioni errate di molti appassionati di energie rinnovabili.

Le rinnovabili non idroelettriche sono infatti diventate molto più economiche se misurate con il cosiddetto Levelised Cost of Energy (LCOE), (che è uno strumento utilizzato per fare confronti, vedi qui per esempio) sebbene i prezzi spot del polisilicio utilizzato per realizzare i pannelli solari sono aumentati di sei volte nell’ultimo anno, grazie soprattutto ai problemi energetici che hanno afflitto la Cina e altrove. Ma a LCOE mancano molti degli svantaggi e dei costi delle energie rinnovabili in un sistema elettrico. Ciò che conta è il costo dell’energia livellato di sistema e, se si considera questo, le rinnovabili non possono competere. Inoltre, mentre il loro costo è diminuito notevolmente, la curva dei costi sia per l’eolico che per il solare ha seguito quella tipica delle nuove tecnologie e si è appiattita, suggerendo che la maggior parte delle riduzioni dei costi è già maturata.

I problemi con le rinnovabili derivano dal fatto che sono intermittenti e dipendenti dalle condizioni meteorologiche. Il solare non può produrre elettricità di notte e la sua produzione si riduce quando si presenta una nuvola spessa, come quella che ha fatto crollare la rete ad Alice Springs circa un anno fa. Il vento è variabile e la “siccità del vento” può verificarsi per ore o addirittura giorni.

Un sistema fortemente rinnovabile richiede stoccaggio e lo stoccaggio è costoso, portando il suo costo al di sopra del carbone. L’archiviazione è necessaria su base intergiornaliera, infragiornaliera e anche interstagionale. Il fattore di capacità delle rinnovabili è spesso del 25-30 per cento, quindi per soddisfare la domanda media è necessaria una capacità di generazione di tre o quattro volte la media – anzi di più, perché lo stoccaggio e lo scarico sono spesso dell’ordine dell’85 per cento di efficienza, quindi l’archiviazione consuma forse il 15%.

Lo stoccaggio è costoso. Il gruppo statunitense Environmental Progress ha calcolato che sarebbero necessari 15.280 centri di stoccaggio delle dimensioni dei più grandi esistenti negli Stati Uniti per fornire 4 ore di backup per la rete americana ad un costo di $ 764 miliardi e sono necessarie 696 batterie Hornsdale (South Australia) per fornire solo 4 ore di alimentazione di backup per la rete australiana. Ma questo è solo lo stoccaggio infragiornaliero. Che dire dello stoccaggio intergiornaliero?

Il Regno Unito ha recentemente dovuto mettere in funzione una centrale a carbone in disuso a causa della carenza di gas (soprattutto inadeguata capacità di stoccaggio) e dei problemi con il cavo che gli consente di attingere alla capacità prevalentemente nucleare della Francia. Ma ha anche sperimentato un periodo prolungato di venti molto bassi, molti di quelli che i tedeschi chiamano giorni Dunkelflaute (stasi da buio).

Ciò ha spinto i Professori Peter Edwards e Peter Dobson e il Dr. Gari Owen a calcolare il costo del backup necessario per un Regno Unito con il 50% di rinnovabili e il 100% con fonti rinnovabili. La loro stima per il 50 percento era di 1,5 trilioni di sterline ($ A2,75 T) e £ 3 T ($ A5,5 T) per il 100% di energie rinnovabili. Semmai, si trattava di una sottostima, perché presupponeva un’efficienza di archiviazione del 100%. Ma, naturalmente, si presumeva che ci fosse un’adeguata capacità di generazione rinnovabile in eccesso prima della Dunkelflaute per caricare la batteria. (Va notato che il sistema del Regno Unito è dello stesso ordine di grandezza di quello dell’Australia, ma ha meno risorse solari).

Le energie rinnovabili comportano anche notevoli costi di rete. Le rinnovabili non idroelettriche hanno una densità molto bassa e notevoli requisiti di utilizzo del suolo. Per trasmettere l’energia generata – che è Corrente Continua (DC) e deve essere fatta funzionare attraverso un inverter per sincronizzarsi con la frequenza di rete della Corrente Alternata (AC) – sono necessarie vaste risorse di trasmissione aggiuntive, e devono essere in grado di far fronte ai picchi di generazione, ma con solo il 25-30 per cento di utilizzo. (A causa del problema della corrente continua piuttosto che della corrente alternata, un sistema in gran parte rinnovabile manca dell’inerzia di un sistema elettrico tradizionale che è sottocaricato con una “riserva di rotazione” per far fronte alle fluttuazioni della generazione o del carico; la presenza di alti livelli di fonti rinnovabili sul sistema richiede batterie come quella del South Australia per stabilizzare tensione e frequenza).

Inoltre, se l’elettricità rinnovabile deve sostituire i combustibili petroliferi per il trasporto (direttamente o nei combustibili a idrogeno), saranno necessarie enormi quantità di capacità aggiuntiva.

Qualsiasi politica energetica sensata deve considerare tutte le fonti: nucleare, idroelettrica, rinnovabili e carbone. Eliminare semplicemente il carbone dall’equazione perché genera la maggior quantità di CO2 per unità di elettricità è una semplicistica sciocchezza. I progressi tecnologici significano che l’elettricità alimentata a carbone può produrre elettricità economica e affidabile con emissioni di gas serra sostanzialmente inferiori e quindi ridurre le emissioni dell’Australia se dovesse sostituire gli impianti esistenti. (È significativo anche per i paesi in via di sviluppo, che probabilmente vorranno industrializzarsi e farlo economicamente).

GE sta ora commercializzando una tecnologia avanzata ultra-supercritica (AUSC), chiamandola SteamH. SteamH combina la tecnologia degli impianti a vapore che funziona con condizioni ultra-supercritiche avanzate e una piattaforma dati digitale per centrali elettriche chiamata Predix. GE dichiara un’efficienza del 49,1% per AUSC e il primo impianto, la fase due della centrale elettrica di Pingshan in Cina da 1350 MW è stato commissionato nel dicembre 2020. L’efficienza media della flotta globale di carbone esistente è del 34% e ogni miglioramento dell’1% in l’efficienza può ridurre le emissioni di gas serra del 2-3 per cento. Quindi l’AUSC potrebbe ridurre le emissioni delle centrali elettriche a carbone del 30-45% se fossero sostituite dalla migliore tecnologia disponibile.

Sfortunatamente, le attuali impostazioni della politica australiana precludono di fatto la costruzione di una stazione AUSC e si profila una crisi. Come notato sopra, l’LCOE delle rinnovabili viene solitamente citato, ma l’effetto dell’espansione della capacità delle rinnovabili sul sistema affidabile e dispacciabile viene ignorato. In effetti, l’espansione delle rinnovabili sta cannibalizzando la capacità di dispacciamento, perché effettivamente parassitaria del sistema.

L’economia delle rinnovabili in un sistema tradizionale e dispacciabile è ben consolidata. Mentre il valore delle rinnovabili inizialmente aumenta, il suo valore diminuisce man mano che aumenta la sua quota di generazione totale. La quota di energie rinnovabili in Australia ha ora superato il 20% e il valore della capacità aggiuntiva di energie rinnovabili in futuro diminuirà considerevolmente man mano che i costi di backup e di rete si accumulano. Il carbone non può competere con le rinnovabili agevolate e privilegiate a costo marginale prossimo allo zero, quindi fattori di capacità inferiore distruggono il valore dell’impianto di generazione esistente.

Oltre alle emissioni di gas serra (GHG) e all’economia delle diverse fonti energetiche, è importante anche notare i loro requisiti di risorse, gli impatti del ciclo di vita e altri impatti ambientali. Ad esempio, è stato stimato che l’installazione di turbine eoliche sufficienti per soddisfare la domanda statunitense aumenterebbe la temperatura superficiale del paese di 0,24°C soprattutto di notte (quando l’aumento sarebbe di 1,5°C).

Ma la valutazione davvero significativa delle rinnovabili sta nel loro impatto sulle risorse, soprattutto rispetto all’energia nucleare. Per la stessa produzione di energia, l’energia solare richiede circa 450 volte la superficie del nucleare e quella eolica 400 volte. L’eolico richiede sette volte la quantità di cemento del nucleare e il solare circa due volte e mezzo. Ciascuno di essi richiede circa 17 volte più acciaio. Aggiungi rame per generatori e trasmissione.

Ciò che deve essere considerato è anche l’energia consumata nella produzione di energie rinnovabili, in gran parte in Cina, dove vengono fabbricati la maggior parte dei pannelli fotovoltaici e molte turbine eoliche, utilizzando l’energia del carbone. Inoltre, la produzione di pannelli fotovoltaici rilascia solventi come l’esafluoruro di zolfo e il trifluoruro di azoto, con un potenziale di riscaldamento globale pari a circa 20.000 volte quello della CO2.

Quando si arriva alla fine della vita economica, i pannelli solari producono una quantità di rifiuti 300 volte superiore all’energia nucleare, e sia l’eolico che il solare sono fatti di materiali compositi difficili da riciclare, quindi la maggior parte viene attualmente inviata in discarica. Entrambi sono a rischio per condizioni meteorologiche estreme e il guasto catastrofico delle turbine eoliche è ben documentato.

Poi c’è l’impatto ben documentato su uccelli e pipistrelli, un impatto che si estende alla generazione solare termica, dove la luce solare concentrata trasforma gli uccelli incauti in “streamer”.

Una politica energetica equilibrata deve considerare tutte le fonti e tutti i loro vantaggi e svantaggi, inclusi tutti gli impatti ambientali.

Guardare solo alla produzione di elettricità a carbone senza considerare la migliore tecnologia disponibile o le emissioni di gas serra legate alle energie rinnovabili, indipendentemente da dove vengono rilasciate, non è una politica saggia per il cambiamento climatico.

Risposte semplicistiche come il tentativo di vietare il carbone aprono semplicemente la porta ai cercatori di affitti che hanno investito nelle alternative chiudendo un’altra porta: quella allo sviluppo economico per i milioni che non hanno accesso all’energia a prezzi accessibili e l’opportunità per la prosperità che diamo per scontata.

Grazie per aver letto fino a qui.
Dr. Jennifer Marohasy

P.S. Grazie alla Dr.ssa Arthur Day, che contribuisce anche alla newsletter quotidiana, per il grafico che compare all’inizio di questa nota. Sembra che le concentrazioni atmosferiche di anidride carbonica non siano influenzate da tutti gli incontri e anche dalla riduzione dei viaggi aerei a causa di Covid, ecc. Potrebbe essere che l’anidride carbonica atmosferica stia aumentando a causa del degassamento dell’oceano e questo non ha assolutamente nulla a che fare con noi. È quello che ci si aspetterebbe dalla curva di solubilità dell’anidride carbonica in acqua. Alcuni dei piccoli dossi sulla linea possono essere ricondotti a eventi vulcanici con gli oceani che eliminano l’anidride carbonica in eccesso dagli eventi vulcanici entro circa 2 anni.

Fonte: Jennifer Marohasy

Crediti immagine di copertina intitolata “Il cielo di Glasgow questa mattina” è del 28 ottobre 2020, postata da: u/jampot1993

Questo contributo della dott.ssa Marohasy è estremamente importante in quanto dimostra la crepa che si è aperta nella “narrazione” del riscaldamento globale, aka cambiamenti climatici; ed è per questo che si stanno arrampicando sui vetri per cercare un’altra “forzante” che non sia l’anidride carbonica per giustificare l’ingiustificabile colpa del genere umano quale massimo produttore di CO2. Una accusa infame lanciata come uno strale da un’entità intangibile quanto un Dio: La Scienzah (con la acca, mi raccomando!).

Ed è anche per questo che non uscirà nulla di buono dalla COP26, vista l’attuale deriva che ha preso la politica occidentale. A più riprese sono già stati anticipati dei punti cardine dichiarati imprescindibili, che non sono le fantomatiche scadenze a cui ci hanno abituato in decenni di propaganda climatica come lo scioglimento dei ghiacci del Polo Nord o l’estinzione dell’orso bianco polare ma una serie di norme cui l’essere umano difficilmente riuscirà ad evitare, come i crediti di carbonio per le industrie ed i crediti personali con il Green Pass ed altre misure restrittive orwelliane.


Il Modern Maximum è finito, sotto ogni aspetto

I TEMPI FREDDI stanno tornando, le medie latitudini si stanno RAFFREDDANDO in linea con  la grande congiunzione, l’attività solare storicamente bassa, i  raggi cosmici che nucleano le nuvole e un  flusso di corrente a getto meridionale (tra le altre forzature).

Sia il NOAA che la NASA sembrano concordare,  se si legge tra le righe, con NOAA che afferma che stiamo entrando in un  grande minimo solare ‘in piena regola’  alla fine del 2020, e la NASA vede questo prossimo ciclo solare  (25)  come “il più debole degli ultimi 200 anni“, con l’agenzia che mette in correlazione i precedenti spegnimenti solari a periodi prolungati di raffreddamento globale  qui.

Inoltre, non possiamo ignorare la moltitudine di nuovi articoli scientifici che affermano l’immenso impatto che  il Beaufort Gyre  potrebbe avere sulla Corrente del Golfo, e quindi sul clima in generale.


Grande minimo solare
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Inversione magnetica dei poli


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