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1. Ecologia ed Economia della natura

 

     Concetti come ‘sostenibilità’, ‘biodiversità’, ‘cicli biogeochimici’ si sono sviluppati nel corso degli ultimi decenni grazie agli studi di ecologia. Il termine ‘ecologia’ venne per la prima volta introdotto da Ernst Haeckel, seguace delle teorie evoluzioniste di Darwin, per indicare la “scienza dei rapporti dell’organismo con l’ambiente” (Egerton, 2013 ).

     Lo stesso Haeckel definì l’ecologia come l'insieme di conoscenze che riguardano l’economia della natura, usando l’espressione ‘economia della natura’, come già avevano fatto Darwin e prima Linneo; poi aggiunge: “ovvero l'indagine delle complesse relazioni di un organismo con il suo contesto sia inorganico che organico”. Ma l’ecologia è anche, la capacità di produrre e rigenerare, grazie a processi ciclici, l'insieme di tutti gli organismi viventi, cioè la biomassa, ovvero il prodotto dell’economia della natura.

     Dunque parlare di economia della natura significa individuare gli ecosistemi, oggetto di studio dell’ecologia, come sistemi produttivi; una produzione circolare, garantita dall’energia solare, senza scarti e senza combustioni, mantenendo la biodiversità.  Inoltre Haeckel parla di ‘complesse relazioni’, parole che rinviano a sistemi complessi, come appunto gli ecosistemi.  Un importante aspetto dei sistemi complessi è che le proprietà che li caratterizzano emergono dalle relazioni che si instaurano tra le parti che li compongono, e non sono deducibili o prevedibili solo in funzione delle proprietà che caratterizzano le loro componenti.

 

2. L’economia della Natura come economia circolare

 

     La vita sulla Terra esiste da oltre tre miliardi e mezzo di anni e da oltre due miliardi quasi tutto il flusso di energia che attraversa gli ecosistemi è stato ed è di origine solare: i processi sono ciclici, cioè i materiali vengono continuamente riciclati, senza produzione di rifiuti, come nel caso della fotosintesi e della respirazione. Nella fotosintesi si utilizza l’energia solare per far reagire l’acqua con l’anidride carbonica, ottenendo zuccheri e, come scarto, ossigeno; nella respirazione si ottiene energia ossidando, ma non bruciando, gli zuccheri con l’ossigeno, ottenendo come sottoprodotti acqua e anidride carbonica: cioè i sottoprodotti di un processo sono le materie prime dell’altro. Ciò non vale solo per fotosintesi e respirazione (cioè il ciclo del carbonio), ma anche per tutte le altre materie prime utilizzate dagli organismi viventi, nell’ambito delle catene alimentari, nei diversi ecosistemi: si tratta di un esempio di economia circolare (Tamino, 2015).  

     Apparentemente questa strategia del mondo vivente sembra in contrasto con le leggi della termodinamica: si realizzerebbe un moto perpetuo (i cicli biogeochimici) e non aumenterebbe in continuazione l’entropia, cioè il disordine del sistema. Ma questo contrasto è appunto solo apparente: la Terra non è un sistema isolato perché scambia energia con l’esterno. E’ invece un sistema sostanzialmente chiuso, in cui vale il principio di conservazione della massa, che può solo subire processi di trasformazione e/o trasferimento da un comparto all'altro. Come spiega Ilya Prigogine, premio Nobel per gli studi sui sistemi termodinamici, nei sistemi aperti e in quelli chiusi si possono verificare decrementi di entropia dovuti ad un apporto di energia dall’esterno (Prigogine, 1988): proprio come nel caso della Terra che riceve energia dal Sole. Naturalmente il ‘moto’ dei cicli biogeochimici sul Pianeta non è ‘perpetuo’, ma può continuare finché c’è il Sole e la vita sulla Terra.

     Grazie a questa strategia la vita è continuata fino ai nostri giorni; ma se la fonte energetica anziché esterna fosse endogena, il rischio di blocco dei cicli e di aumento di entropia sarebbe inevitabile. Dunque quasi tutta l’energia utilizzata negli ecosistemi proviene dal sole, sotto forma di fotoni, che, raggiungendo le piante, attivano il processo di fotosintesi, che porta alla produzione di zuccheri, veri accumulatori di energia. E’ proprio l’energia contenuta nei legami chimici di queste molecole a garantire tutte le attività sia nelle piante che, attraverso la catena alimentare, negli animali e poi negli organismi decompositori.    Le reazioni chimiche necessarie per le diverse attività biologiche sono molteplici e danno origine al complesso metabolismo di ogni essere vivente, ma, pur producendo un po’ di calore, non producono mai quelle temperature elevate, come nelle combustioni, che sarebbero incompatibili con le caratteristiche dei viventi.

     La complessità delle relazioni che determinano la vita sulla terra non dovrebbero esaurirsi fintanto che non si esaurisce il sole, che durerà per circa altri 3 miliardi di anni, al contrario delle fonti fossili che al massimo tra 50/100 anni non ci saranno più. A chi obietta che l’energia solare non è sufficiente per le nostre esigenze, si può rispondere che la natura ha una produzione, in ordine di grandezza, superiore alle produzioni umane, eppure le piante utilizzano meno dell’1% dell’energia che il sole ci manda (Donev et al., 2019): non è vero che l’energia solare è insufficiente, il problema è come utilizzarla.

    L’energia solare, diretta o indiretta, dovrebbe poi servire a garantire il riutilizzo della materia secondo una logica circolare. Come dice la Commissione Europea: “L’economia circolare […] è un'economia industriale che è concettualmente rigenerativa e riproduce la natura nel migliorare e ottimizzare in modo attivo i sistemi mediante i quali opera” (Commissione Europea, 2014). In altre parole è un'economia organizzata per potersi rigenerare da sola: dunque la vera economia circolare è l’economia della Natura, alla quale dovrebbe ispirarsi qualunque progetto di economia circolare umana.

 

 

3. Cicli biogeochimici e Biodiversità

 

     Per garantire i processi ciclici naturali sono necessari organismi viventi con caratteristiche e ruoli diversi all’interno dei vari ecosistemi: vegetali, animali erbivori, animali carnivori e organismi decompositori, soprattutto microrganismi. Ovviamente la continuità di questi processi richiede una gran varietà di diversi tipi di organismi, ovvero una grande biodiversità.

Il termine biodiversità, o diversità biologica, indica l’insieme di tutte le forme viventi ed include le loro variazioni a tutti i livelli, dai geni agli ecosistemi, passando per gli individui, le popolazioni, le specie e le comunità. In pratica, ogni individuo è diverso da ogni altro e una popolazione di una stessa specie risulta costituita da individui tutti diversi, ciascuno dei quali avrà maggiore o minore probabilità di sopravvivere ed avere figli in base alla capacità di adattarsi all’ambiente.

     In una popolazione tutta omogenea, senza diversità, un cambiamento ambientale o una epidemia o una malattia di qualunque genere potrebbe determinare, per selezione, una situazione inammissibile dal punto di vista evolutivo: o tutti gli individui della popolazione riescono a sopravvivere o non ne sopravvive nessuno. Si potrebbero dunque interrompere i processi ciclici degli ecosistemi trasformandoli in processi lineari.

     La biodiversità garantisce in ogni ecosistema le catene alimentari, cioè il passaggio della materia e dell’energia dalle piante, agli erbivori e ai carnivori, fino agli organismi decompositori, in grado di recuperare energia dagli scarti di tutte le altre specie e ripristinare la fertilità del suolo. Dunque i cicli biologici, possono essere messi a rischio da una riduzione della biodiversità naturale.

La biodiversità rappresenta, inoltre, una risorsa essenziale per la specie umana, al pari delle risorse idriche ed energetiche, per garantire la produzione di cibo, attraverso le diverse piante coltivate e le loro diverse varietà.

     Ogni organismo svolge un ruolo fondamentale per la salute e il benessere del Pianeta. Ad esempio, varie piante e batteri mantengono l’ambiente pulito grazie alla loro capacità di degradare i nostri rifiuti e a riciclarne i nutrienti. I lombrichi mantengono il terreno fertile, favorendo la decomposizione della sostanza organica e grazie alle api e agli altri insetti impollinatori le piante continuano a fiorire, a riprodursi e a produrre frutti. Molte specie di uccelli e mammiferi disseminano i frutti selvatici. I grandi predatori mantengono bilanciata la catena alimentare e sane le popolazioni predate. Perfino le zanzare svolgono un ruolo importante nei cicli naturali.

     Qualunque attacco alla biodiversità rappresenta dunque un rischio per il mantenimento degli equilibri naturali di un ecosistema, ciò che corrisponde a porre in discussione la sopravvivenza di molte specie, compresa la nostra.

     Nell’ultimo secolo le attività umane hanno cambiato l’ambiente del nostro pianeta, a causa non solo dell’immissione di materiali inquinanti e rifiuti, ma anche di cambiamenti nell’uso del territorio e conseguente perdita di habitat, che comportano riduzione della biodiversità.

     Purtroppo l’attuale sistema produttivo industriale ed agricolo e la combustione di fonti fossili per ogni esigenza energetica sta gravemente compromettendo la biodiversità del pianeta. Molte specie di animali e di piante sono ridotte a pochissimi esemplari e, quindi, in pericolo o, addirittura, in via di estinzione. L'estinzione è un processo naturale ma ora, a causa delle attività umane, sta avvenendo molto più rapidamente che in passato. La comunità scientifica è d'accordo nell'affermare che il tasso attuale di estinzione è 100-1000 volte superiore a quello precedente la comparsa dell'uomo (Millenium Ecosystem Assessment, 2005). Secondo le stime dell'Unione Internazionale per la conservazione della natura (IUCN), sono sotto minaccia di estinzione il 41% degli anfibi, il 33% dei coralli delle barriere coralline, il 34% delle conifere, il 21% dei rettili, il 26% dei mammiferi e 13% degli uccelli (IUCN, 2021). Si tratterebbe della "sesta estinzione di massa" della storia, conseguente al cattivo stato di salute della Terra, mai così critico da 65 milioni di anni a questa parte, ovvero dalla scomparsa dei dinosauri. Un disastro mai visto prima se si pensa che a causare le crisi precedenti ci sono voluti svariati milioni di anni e delle catastrofi naturali, non poco più di un secolo di “rivoluzione industriale”.

     La rivoluzione industriale ha cambiato le regole del gioco. Abbiamo trasformato i naturali processi ciclici in processi industriali lineari. Non si tratta più di produrre quello che serve, ma produrre sempre di più, per incrementare il prodotto interno lordo, aumentando i consumi. In quest’ottica sono stati sviluppati nuovi strumenti (culturali, pubblicitari, ecc.) per indurre la gente a consumare sempre di più, anche se non ne ha bisogno. Così la risposta alla crisi economica è  aumentare il Pil, aumentare i consumi, con logiche lineari.

     La crisi attuale è una crisi non solo economica, ma anche ambientale, sociale, politica, la cui origine risiede in quella visione meccanicista e riduzionista, che ha imposto una logica lineare in un pianeta che funziona in modo circolare.

     Le conseguenze di questa logica sono, come abbiamo visto, l’alterazione dell’ambiente e la perdita di biodiversità, ben documentata dalla sesta estinzione di massa.  Va ricordato, a questo proposito, che quanto maggiore è la biodiversità, tanto maggiore è la complessità e di conseguenza la stabilità degli ecosistemi.  Ad esempio, se ci sono pochi erbivori , diminuiranno anche i carnivori, ma pochi carnivori favoriscono la proliferazione di erbivori, che, trovando libero quel livello o quella nicchia ecologica, possono arrivare per migrazione, alterando la base vegetale dell’ecosistema.

     Dobbiamo cambiare strada: occorre rendere l’economia umana veramente circolare e sostenibile, cioè senza emissioni inquinanti o produzione di rifiuti e senza combustioni.

 

 

4. Biodiversità e sostenibilità

 

     Per verificare la sostenibilità o l’insostenibilità dell’attività umana si possono utilizzare vari metodi, tra cui la cosiddetta ‘carryng capacity’ o capacità di un territorio di sostenere una popolazione, oppure l’impronta ecologica, cioè la misura del territorio in ettari necessario per produrre ciò che un uomo o una popolazione consumano (Wackernagel e Rees, 2000).

     L’impronta ecologica ha avuto una concreta e diffusa applicazione e, nel corso degli anni, diverse èquipe hanno sviluppato studi complessi relativi alle ‘impronte ecologiche’ di città, nazioni e realtà specifiche.  Fino a quando la Terra potrà sostenere il peso di un’umanità, che identifica lo ‘sviluppo’ con la ‘crescita’ e questa con la ricchezza monetaria? Ribaltando l’approccio tradizionale alla sostenibilità viene proposto di non calcolare più quanto ‘carico umano’ può essere sorretto da un habitat definito, bensì quanto territorio (terra e acqua) è necessario per un definito carico umano, cioè per reggere l’impronta ecologica che una determinata popolazione imprime sulla biosfera.

     L'impronta ecologica così calcolata può essere messa a confronto con l'area su cui vive la popolazione e mostrare di quanto è stata superata la ‘carrying capacity’ locale e, quindi, la dipendenza di quella popolazione dal commercio e dai consumi. Questa analisi, inoltre, facilita il confronto tra regioni, rivelando l'effetto delle diverse tecnologie e dei diversi livelli di reddito sull'impatto ecologico. Così l'impronta media di ogni residente delle città ricche degli USA e dell’Europa è enormemente superiore a quella di un agricoltore di un paese non industrializzato (USA 8,0, Italia 4,9, Afghanistan e Bangladesh 0,6), che è come dire che sul pianeta uno statunitense “pesa” quasi come 15 afgani (Ecological Footprint Atlas, 2010).

     L’insostenibilità non dipende tanto dal numero degli abitanti, quanto dalla loro impronta ecologica, ossia dagli ettari di territorio necessari per produrre ciò che un abitante o una popolazione consumano.

     Per ridurre la nostra eccessiva impronta ecologica i consumi devono essere quantitativamente e qualitativamente sostenibili. Così la scelta dei prodotti industriali deve riguardare le modalità con cui sono stati prodotti, l’energia utilizzata, i materiali che li compongono e la loro origine, la loro durata, la loro riciclabilità, evitando consumi superflui. Analogo discorso va fatto per l’uso dell’energia, dell’acqua e dei trasporti.

     Dobbiamo poi favorire un’agricoltura sostenibile, ripensando non solo come produrre, ma anche cosa e per chi. E’ necessario passare dalla logica quantitativa, basata sulla produttività, che ha caratterizzato l’agricoltura intensiva, nata dalla rivoluzione verde, alla logica qualitativa, basata sulla compatibilità ambientale e sulla salubrità dei prodotti.

     Ciò significa non solo rispettare il patrimonio naturale e passare da produzioni lineari a processi ciclici, ma anche produrre per mercati prevalentemente regionali, con l’obiettivo dell’autosufficienza alimentare. Ma per poter sfamare tutta l’umanità occorre anche modificare la dieta prevalentemente carnea dei paesi ricchi, verso una dieta simile a quella mediterranea, più sana e sostenibile, anche rispetto ai cambiamenti climatici (gli allevamenti intensivi contribuiscono significativamente alle emissioni di gas serra).

     L’insostenibilità del nostro modo di produrre sta dunque nella linearità, cioè nel prelevare risorse naturali esauribili per utilizzarle in processi produttivi che producono una gran quantità di rifiuti e di inquinamento. Ma anche le risorse rinnovabili (come i prodotti naturali di origine vegetale o animale, utilizzati sia come cibo che nei processi industriali: si pensi al legno dei boschi o al pesce del mare) sono prelevati negli ecosistemi, in misura insostenibile, cioè in quantità maggiore rispetto alla naturale capacita di rigenerazione (si cattura ogni anno più pesce di quanto si riproduce in quell’anno, così l’anno successivo ci sarà una minore produzione naturale, ma un maggior prelievo, fino all’esaurimento della risorsa). Se consideriamo l’insieme delle risorse rinnovabili possiamo verificare che ogni anno esauriamo la quantità prodotta dalla natura in un tempo sempre più breve: il giorno in cui tali risorse vengono esaurite viene chiamato ‘overshoot day’. L’ultima volta che le risorse sono state esaurite alla fine dell’anno, risale ai primi anni ‘70, mentre negli ultimi anni siamo arrivati ai primi giorni del mese di agosto, con un breve e leggero miglioramento dovuto alla pandemia nel 2020 (Earth Overshoot Day, 2021): è come dire che per tutti i giorni da agosto a dicembre stiamo intaccando il capitale naturale, portando all’esaurimento le risorse (bosco, foresta, stock ittico, ecc.). Tutto ciò non significa solo esaurimento delle risorse, ma anche distruzione degli ecosistemi e degli habitat di molte specie che vanno verso l’estinzione.

     C’è l’esigenza di un vero e proprio cambio di paradigma, l’unica premessa di un cammino che riporti il nostro stile di vita nel solco della sostenibilità e della prevenzione primaria dei danni ambientali e alla salute. Non è facile realizzare un cambio di paradigma, ma oggi possiamo ben vedere dove ci sta portando l’attuale paradigma riduzionista, sviluppato durante la rivoluzione industriale e basato su un sistema economico produttivo lineare, mentre l’economia della natura funziona in modo circolare.

 

 

5. L’insostenibilità delle combustioni

 

     L’energia attualmente utilizzata nelle attività umane è ricavata per la maggior parte da reazioni di combustione, utilizzando fonti fossili o biomasse (interne al sistema Terra). Il calore prodotto o viene utilizzato come tale (riscaldamento) o viene trasformato in energia elettrica, per l’uso a distanza, o utilizzato direttamente in macchine termiche, come nel motore a scoppio. In queste condizioni il rendimento energetico è molto basso e gran parte dell’energia che si trasforma in calore non è più disponibile per compiere lavoro utile (aumento di entropia).

     La combustione è un processo di rapida ossidazione di una sostanza combustibile (di solito in presenza di ossigeno), come legna o carbone o petrolio, accompagnato da sviluppo di calore e solitamente di luce, tipici del fuoco. Le reazioni di combustione devono la loro importanza alla grande quantità di energia termica e luminosa che si sviluppa e che può essere utilizzata per il riscaldamento e l'illuminazione domestici, nei motori diesel e a benzina e, in generale, nel settore dell'industria.

     Ma, come abbiamo visto, l’energia impiegata nei processi naturali è quasi esclusivamente solare o derivata dal sole, come le molecole energetiche che troviamo negli organismi viventi, i salti d’acqua, il vento, ecc, utilizzati senza sviluppo di fiamme. Fa eccezione l’energia endogena della Terra, che si manifesta, ad esempio, attraverso i vulcani. In natura, seppure accidentalmente, possono dunque verificarsi anche delle combustioni, con produzione di calore e fiamme, in seguito a fulmini, eruzioni vulcaniche o, caso molto raro, per autocombustione di gas naturali.

     Ma la vera combustione controllata ha origine con gli esseri umani, all’incirca mezzo milione di anni fa, con la scoperta del fuoco. Per lungo tempo l’uomo si è limitato ad utilizzare il fuoco per scaldarsi, cucinare, tenere lontani gli animali pericolosi o ad uso bellico. Solo recentemente, con la rivoluzione industriale, la combustione, soprattutto di combustibili fossili (prima il carbone, poi petrolio e metano), è diventata il principale mezzo per produrre l’energia necessaria per le più svariate attività: produzione di calore, di energia elettrica o per trazione, nei veicoli con motore a scoppio. In soli due secoli l’uomo ha radicalmente modificato il flusso di energia sul pianeta, bruciando combustibili fossili che si erano accumulati nel corso di molti milioni di anni.

     Il calore è un tipo di energia e quindi la somma di tutte le energie, termica inclusa, prima e dopo un processo o trasformazione qualsiasi, deve rimanere costante. In questo senso si può dire che l’energia non può essere né creata né distrutta. In tutte le trasformazioni energetiche parte dell’energia utile per compiere un lavoro, viene convertita in calore e dissipata come tale.  Nella pratica l’energia viene ricavata per la maggior parte da reazioni da combustione, come calore ad elevata temperatura. Trasformato in energia elettrica per l’uso a distanza, o convertito direttamente come nel motore a scoppio, questo calore diventa movimento di macchine che compiono lavoro meccanico. Ma gran parte dell’energia si trasforma in calore per gli attriti e non si può più recuperare in modo efficace. L’energia che è liberata come calore non è stata distrutta, è ancora presente quindi nel movimento casuale di atomi e molecole, ma è stata perduta per ogni scopo pratico cioè non è più disponibile per compiere lavoro utile.

     Inoltre la combustione è un processo complesso che inevitabilmente trasforma i combustibili in un gran numero di nuovi composti, alcuni aeriformi, alcuni solidi, che determinano rifiuti e inquinamento, cioè disordine. Senza dubbio i combustibili fossili hanno fornito l’energia indispensabile per l’industrializzazione ed hanno dato un impulso allo sviluppo dell’economia mai visto prima. Essi, però sono una risorsa esauribile e re-immettono nell’atmosfera il carbonio sottratto dai vegetali milioni di anni fa, insieme a varie sostanze tossiche e nocive per la salute degli esseri viventi. La loro combustione modifica la composizione dell’atmosfera.

     Per avere un’idea di quanto la combustione inquini basti pensare che il tabacco di una sigaretta, bruciando, produce un cocktail di oltre 3800 prodotti di combustione finora identificati, molti ad azione cancerogena, e comunque tossica (Izzotti et Al., 1998). Ciò vale par la maggior parte dei combustibili, dalle biomassa (come il tabacco), al carbone, al petrolio o peggio ai rifiuti. Ma oltre agli inquinanti pericolosi per la salute e per l’ambiente, derivati dal fatto di bruciare un combustibile, si producono anche pericolosi ossidi d’azoto, dato che l’aria contiene soprattutto quest’ultimo gas, in grado ad alte temperature di reagire con l’ossigeno.

     Come non bastasse, per effetto dei bassi rendimenti della combustione, trasformando l’energia termica in energia elettrica si recupera solo il 30-40% dell’energia contenuta nei combustibili. Detraendo da questa l’energia consumata per l’estrazione, nella costruzione della centrale, nella gestione e nei trasporti dell’energia, questo valore si abbassa a poco più del 10%. Il rischio è di rimanere senza combustibili, avendo irreversibilmente alterato il Pianeta e compromesso la salute dei suoi abitanti.

     La via d’uscita sta nello studio e nell’utilizzo dei processi che hanno permesso agli organismi terrestri di continuare a vivere per tutto questo tempo: anzitutto utilizzare come fonte di energia il Sole o comunque fonti di energia rinnovabili, derivate dal Sole (acqua, vento, ecc.), utilizzare processi produttivi ciclici, senza produzione di rifiuti e poi evitare le combustioni.

     Dunque la sfida è produrre energia imitando i processi naturali, passando da un’economia estrattivista ad una forma di economia, simile all’economia della natura, che possiamo anche definire bioeconomia.

     Negli ultimi anni si è parlato spesso di bioeconomia, ma non sempre è chiaro cosa si intende con questo termine, interpretato come economia sostenibile. Per chiarezza si deve ricordare che il termine italiano è la traduzione di due termini inglesi ben diversi: bioeconomics e bioeconomy.

     Il grande economista Georgescu-Roegen ha proposto per primo un progetto di Bioeconomia (Bioeconomics), partendo dalla considerazione che anche i processi economici sono soggetti alle regole del mondo fisico, come ad esempio alle leggi della termodinamica e ai suoi principi, come l’entropia (Georgescu-Roegen, 1982). Tutt’altra cosa è invece la Strategia di Bioeconomia (Bioeconomy), proposta dalla Commissione Europea, che ha origine da interessi dell’industria biotech, chimica, farmaceutica e agroindustriale e viene presentata come necessaria per una nuova fase di crescita economica ‘sostenibile’, indipendentemente dalla sua compatibilità con i processi fisici naturali (Commissione Europea, 2012 e 2018).

     Proposte come la Strategia Europea di Bioeconomia e le corrispondenti strategie dei singoli stati europei sono in realtà del tutto inadeguate all’obiettivo di sostenibilità ambientale: per la Commissione europea la bioeconomia comprende la produzione di risorse biologiche e la conversione di tali risorse e di flussi di rifiuti in prodotti a valore aggiunto, quali alimenti, mangimi, prodotti combustibili di origine biologica. Si pensa dunque di risolvere i problemi non cambiando un’economia senza futuro, come quella basata sulla combustione di prodotti combustibili, ma semplicemente modificandone il nome, con prefissi accattivanti come ‘bio’: bioenergie, biogas, biometano, ecc.

 

 

6. Il caso delle biomasse e dei biocarburanti

 

     Alla luce delle considerazioni fatte sulle combustioni si possono considerare sostenibili e rinnovabili le biomasse ad uso energetico, utilizzate come combustibili?  Il recupero di energia dalle biomasse è una possibilità limitata a pochi casi e a patto che la materia prima sia prelevata in loco e nel massimo rispetto degli equilibri ambientali (manutenzioni dei boschi, residui di segherie, ecc.) e che la produzione di energia avvenga in impianti di piccola taglia. Ma non è convincente l’idea di biomasse utilizzate come combustibili su larga scala, ad impatto zero. Quanto alle frazioni organiche dei rifiuti da bruciare nei cosiddetti termovalorizzatori (inceneritori), è molto più vantaggioso il recupero di materiali ed energia attraverso la raccolta differenziata e la produzione di compost, che restituisce all’ambiente materia organica e riduce il carbonio in atmosfera.

     Se si pensa di utilizzare coltivazioni destinate alla produzione di energia è bene ricordare che, dopo la rivoluzione verde, in agricoltura l’energia impiegata è spesso maggiore di quella contenuta nelle piante coltivate (Giampietro e Pimentel, 1993). Inoltre, dato il basso rendimento energetico delle piante (come ricordato, meno dell’1% dell’energia solare è trasformata in calorie nella biomassa vegetale) e considerati i consumi di energia fossile per coltivarle e poi trasformarle, se si volesse coltivare piante come fonte di energia per gran parte dei nostri consumi, dovremmo avere a disposizione più pianeti Terra per le coltivazioni energetiche (ovviamente distruggendo foreste e non producendo cibo!). Mario Giampietro, in un Convegno tenuto a Padova nel 2006[1], ha spiegato che per coprire il 10% dei consumi energetici italiani servirebbe una superficie tre volte superiore alla terra attualmente arabile nel nostro paese, che non ha eccedenze di cibo prodotto, ma anzi importa cereali dall’estero. Particolarmente assurda risulta poi l’idea di sostituire i carburanti con i 'biocarburanti', cioè bioetanolo e biodiesel.

     I sostenitori dei biocarburanti ritengono che la loro diffusione garantisca una minore dipendenza dai paesi produttori di petrolio ed un ridotto impatto ambientale (in termini di emissioni di CO2 e di gas nocivi). In un loro studio Giampietro, Ulgiati e Pimentel scrivono: “La produzione su larga scala di combustibili di provenienza biologica non costituisce un’alternativa all’uso corrente del petrolio e non è neanche una scelta consigliabile per sostituirne una porzione significativa” (Giampietro, Ulgiati e Pimentel, 1997). Il biocarburante rappresenta infatti una perdita di energia netta, dato che richiede fino al 50% di energia in più di quella che si può ottenere dal prodotto stesso (Pimentel e Patzek, 2005).

     Più recentemente un rapporto redatto dalla Accademia Nazionale Leopoldina delle Scienze spiega quanta energia potremo estrarre dalle piante. Le conclusioni portano a ridimensionare il loro contributo a causa sia di un basso ritorno energetico rispetto all’energia investita (EROI, Energy Return On Investment), ma anche a causa delle emissioni di gas serra per la coltivazione e della sottrazione di nutrienti dal suolo. I ricercatori tedeschi non si spingono a stimare di quanto potrà aumentare la produzione di bioenergie, ma indicano per il caso europeo, dove già oggi vi è un sovrasfruttamento della produzione netta primaria di vegetali, un modesto +4%. Per questo invitano a utilizzare l’energia del sole con efficienze molto più alte della fotosintesi, usando oltre al fotovoltaico anche eolico e idroelettrico (Leopoldina, 2012).

     Attualmente lo sviluppo di biomasse non ha nessun vantaggio energetico (scarso EROI) o economico, dati i costi maggiori delle bioenergie rispetto alle fonti veramente sostenibili e rinnovabili. Lo sviluppo di un’agricoltura finalizzata alla produzione di biomasse a scopo energetico è il risultato distorto della politica degli incentivi, con effetti impattanti sui territori agricoli e sugli equilibri ecologici.

     Inoltre, per valutare i vantaggi ambientali, dovremmo capire quale impatto avrebbe la trasformazione di vaste aree agricole e la conversione di altre zone, come pascoli o foreste, in produzioni di massa vegetale per biocombustibili. La perdita di biodiversità e l’impatto negativo sul ciclo del carbonio, nonché l’eccessivo sfruttamento di terre marginali con rischio di desertificazione, annullerebbe ogni ipotetico beneficio ambientale.

     In un mondo dove la fame rimane una questione prioritaria e irrisolta, non si possono destinare le risorse indispensabili per l’alimentazione alla produzione di biocarburanti: non possiamo condannare a morire di fame parte dell’umanità per alimentare le automobili dei paesi più ricchi.

 

 

7. Considerazioni finali

 

     Arriviamo così al fulcro del conflitto tra economia umana – basata sulla crescita illimitata – e natura – che da sempre si confronta con i propri limiti. Se il sistema naturale è ciclico, di contro i processi produttivi industriali sono lineari e perciò producono continuamente inquinamento e rifiuti, consumando energia fossile e trasformando troppo velocemente le materie prime in rifiuti non riciclati. A ciò si lega la stessa crisi globale che sin dalla Rivoluzione industriale ha imposto una civiltà lineare su un pianeta che funziona in modo circolare. Il rischio che i cicli biochimici si blocchino è costantemente in agguato: si pensi, ad esempio, all’agricoltura industriale, che ha bisogno di fertilizzanti e pesticidi di sintesi per mantenere gli standard di produzione.

     Per attuare la sostenibilità ambientale ed avviare una reale transizione ecologica è necessario passare da un’economia lineare ad una circolare, cioè ‘pensata per potersi rigenerare da sola’, come quella naturale, con l’utilizzo di fonti di energia veramente rinnovabili, come quella solare o da questa derivate, senza utilizzo di combustioni.

     Rispetto a questa esigenza proposte come la Strategia Europea di Bioeconomia, dove l’energia utilizzata diventa ‘bioenergia’ e l’economia verrà trasformata in ‘bioeconomia’, è del tutto inadeguata: ma è anche un’operazione già vista, come per l’‘economia verde’, ovvero un’operazione di ‘greenwashing’.  Si cambia nome per non cambiare nulla, ma mentre in natura si usa energia (come la luce) per riciclare la materia, questa economia continua a bruciare materia per ottenere energia, perpetuando una logica lineare, inquinante e incompatibile con i cicli naturali degli ecosistemi.

     Le debolezze di questa impostazione sono evidenti: una crescita economica che si fondi sull’uso di bioenergie e bioprodotti richiede una crescente produzione di biomasse che rischia di aumentare, e non ridurre, l’impronta ecologica dell’agricoltura europea. Nello specifico, l’uso energetico delle biomasse si scontra con la loro scarsa efficienza energetica, che le rende non competitive e comunque non meno inquinanti rispetto ai combustibili fossili. Di contro, il ricorso ai residui agricoli e ai rifiuti organici non configura una soluzione in quanto la loro rimozione dai processi circolari riduce il carbonio organico nel suolo e può provocare un aumento di CO2 in atmosfera

     La mera sostituzione delle fonti, come l’utilizzo di bioenergie, non è sufficiente quantitativamente per sostituire le fonti fossili e ridurre i cambiamenti climatici in atto, ma risulta dannosa dal punto di vista ecologico: consumo di suolo, inquinamento ambientale e riduzione della biodiversità.

 

 

 

Bibliografia

 

Commissione Europea (2012), L’innovazione per una crescita sostenibile: una bioeconomia per l’Europa, COM/2012/60, Bruxelles.

Commissione Europea (2014), Verso un'economia circolare: programma per un'Europa a zero rifiuti, COM/2014/0398, Bruxelles.

Commissione Europea (2018), Una bioeconomia sostenibile per l'Europa: rafforzare il collegamento tra economia, società e ambiente, COM(2018) 673, Bruxelles.

Donev J.M.K.C. (2019), “Energy Education - Earth's energy flow” (Online), <https://energyeducation.ca/encyclopedia/Earth%27s_energy_flow> (ultima visita: Dicembre 2021).

Earth Overshoot Day (2021),  <www.overshootday.org/newsroom/past-earth-overshoot-days>  (ultima visita: Dicembre 2021).

Ecological Footprint Atlas (2010), <http://www.footprintnetwork.org/images/uploads/Ecological_Footprint_Atlas_2010.pdf > (ultimavisita: Dicembre 2021).

Egerton F.N. (2013), “History of Ecological Sciences, Part 47: Ernst Haeckel’s Ecology”, Bulletin of the Ecological Society of America Vol. 94, Issue 3, pp. 222-244.

Georgescu-Roegen N. (1982), Energia e miti economici, Boringhieri, Torino.

Giampietro M. e Pimentel D. (1993), “The tightening conflict: population, energy use, and the ecology of agriculture”, NPG Forum Ser. 1993 Oct., pp.1-8

Giampietro M., Ulgiati S.,  Pimentel D. (1997), “Feasibility of Large-Scale Biofuel Production: Does an enlargement of scale change the picture?”, BioScience, vol. 47,  n. 9, pp. 587-600.

IUCN (2021), <www.iucnredlist.org/> (ultima visita dicembre 2021)

Izzotti  A., Balansky R.M.,Blagoeva P.M., Mircheva Z.I., Tulimiero L., Cartiglia C., De Flora S. (1998), “DNA alterations in rat organs after chronic exposure to cigarette smoke and/or ethanol ingestion”, The FASEB Journal,  vol. 12, Issue 9, pp. 753-758.

Leopoldina (2012), “The transition to renewable energy sources: The German National  Academy of Sciences Leopoldina issues a critical statement on the use of bioenergy”, (online)                                   

<www.leopoldina.org/presse-1/pressemitteilungen/pressemitteilung/press/2065/>, (ultima visita: Dicembre 2021).

Millenium Ecosystem Assessment (2005), Ecosystems and Human Well-being: Synthesis – Island Press, Washington, DC.

Pimentel D., Patzek (2005), “Ethanol Production Using Corn, Switchgrass, and Wood; Biodiesel Production Using Soybean and Sunflower”, Natural Resources Research, vol. 14, n. 1, pp. 65–76.

Prigogine I. (1988), La nascita del tempo, Theoria, Roma

Tamino G. (2015), “Gli impatti ambientali dell’agricoltura industriale”, in Pier Paolo Poggio (a cura di) Le tre agricolture: contadina, industriale, ecologica, Jaca Book, Milano, pp. 237-243.

Wackernagel M. e Rees W.E. (2000), L’impronta ecologica, Edizioni Ambiente, Milano.

Inviato il 24/07/2025