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Cosa ne sarebbe della società moderna senza l’elettricità?
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Fare a meno dell’elettricità, al giorno d’oggi potrebbe essere molto più complicato di quanto si possa immaginare. Sono talmente radicali e numerosi i progressi raggiunti a partire dall’invenzione delle lampade ad arco (1814) di Humphry Davy e delle lampade ad incandescenza (1879) di Thomas Edison per portare l’illuminazione elettrica nei centri abitati, che l’ipotesi stessa sembra rientrare nel campo dell’assurdo. Le tecnologie di uso quotidiano alimentate con l’elettricità – oltre alla semplice illuminazione – ci forniscono servizi essenziali e beni primari. Dalla conservazione dei generi alimentari al corretto funzionamento degli acquedotti e dei trasporti. Nonostante l’umanità sia sopravvissuta per migliaia di anni senza utilizzare la corrente elettrica, la società urbanizzata e moderna dipende quasi totalmente da una fornitura costante per condurre le più svariate attività quotidiane. In base al rapporto divulgato dall’Agenzia internazionale dell’energia (IEA), l’Organizzazione mondiale della Sanità (OMS), la Banca mondiale, l’Agenzia internazionale per le energie rinnovabili (IRENA) e la Divisione statistica delle Nazioni unite (UNSD), va comunque evidenziato che la popolazione mondiale priva di accesso alla rete elettrica ammonta tuttora a ben 840 milioni di persone, contro il dato registrato nel 2010 pari a 1,2 miliardi (equivalente al 17% del genere umano).

Milioni di persone nel mondo non hanno accesso alla rete elettrica

I più notevoli passi avanti nel corso dell’ultimo decennio si sono registrati in India, Bangladesh, Myanmar e Kenya. A tale proposito, Riccardo Puliti, Direttore Senior per l’Energia e l’Industria mineraria presso la Banca mondiale, ha dichiarato che “i progressi visti nel corso degli ultimi anni sono incoraggianti, il numero di persone senza accesso all’elettricità è sceso a 840 milioni, ma abbiamo ancora molto lavoro da fare, poiché la maggioranza di questa popolazione vive nei Paesi più poveri e nelle zone più inaccessibili. I successi ottenuti in diversi Stati dell’Africa e dell’Asia tracciano la strada. Questo rapporto dimostra l’importanza di una solida pianificazione, con l’integrazione di approcci interni ed esterni alla rete, un focus sull’accessibilità e sull’affidabilità e sul far fronte alle disuguaglianze”. Si potrebbe altrimenti rischiare che, nel 2030, vi possano essere ancora 650 milioni di persone senza elettricità, dislocate soprattutto nell’Africa subsahariana. Per evitare che una simile previsione si concretizzi, al fine di colmare il divario sarà necessario implementare tecnologie “off-grid”, quali illuminazione fotovoltaica e pannelli solari domestici, oltreché mini-reti elettriche – nonostante l’attuale tasso di elettrificazione globale abbia raggiunto l’89%, procedendo al ritmo di 153 milioni di persone progressivamente incluse nella distribuzione elettrica, ogni anno.

Il fenomeno della “grid defection”

La rinuncia volontaria al collegamento alla rete elettrica nazionale, un fenomeno indicato come “grid defection”, significa generare autonomamente la propria energia tramite una combinazione di tecnologie – batterie, fotovoltaico ed un sistema di micro-cogenerazione – che possa garantire l’autosufficienza. Motivo principale di una simile scelta sembra essere uno stile di vita ecosostenibile – poiché, almeno nell’immediato, i costi per raggiungere tale autonomia energetica non sembrano essere esigui (circa 15mila euro d’investimento iniziale, secondo uno studio condotto da RSE). Pertanto, la probabile espansione di questo scenario si potrebbe verificare nel momento in cui si abbasseranno i prezzi dei componenti utili alla realizzazione di impianti energetici indipendenti. Andrebbe inoltre considerato un altro aspetto importante, ossia l’elevata affidabilità del servizio di distribuzione dell’energia elettrica in Italia, il quale è in grado di effettuare interventi tempestivi nel caso di potenziali interruzioni.

Staccandosi dalla rete nazionale, si dovranno affrontare in autonomia anche i costi della manutenzione e le possibili interruzioni di durata temporale più prolungata. Nel 2016, il consumo energetico globale con soluzioni rinnovabili, aumentate rapidamente nella produzione di elettricità, era pari al 17,5% del totale. Una più ampia transizione richiederà politiche rivolte all’integrazione delle energie rinnovabili nel sistema attuale.

Le moderne reti elettriche sono sistemi interconnessi

I sistemi delle reti elettriche nazionali sono opere di alta ingegneria che hanno apportato un notevole contributo allo sviluppo economico di ciascun Paese. Eventi meteorologici estremi ed innovazioni tecnologiche in costante e rapida evoluzione rappresentano una spinta ad un ulteriore consolidamento degli impianti, trattandosi di sistemi interconnessi – e dunque, interdipendenti e potenzialmente vulnerabili. Ne sono d’esempio i cinque sistemi dislocati sul territorio statunitense e la rete europea, un vasto apparato per la distribuzione dell’elettricità che rifornisce oltre 400 milioni di utenti. L’elevata complessità di tali infrastrutture comporta la necessità di trovare soluzioni a problemi piuttosto complicati, quando si tratta di applicare strategie idonee alla prevenzione di possibili guasti. Ciò richiederebbe l’utilizzo di sensori, apparati digitali ed avanzate intelligenze artificiali per eseguirne l’analisi. Diversi ricercatori stanno sviluppando IA in grado di rilevare automaticamente ed in tempo reale i disturbi e le anomalie delle reti elettriche.

Attualmente, è in corso una fase di transizione rispetto alle tradizionali modalità di generazione energetica, in quanto non si tratta più soltanto di grandi centrali elettriche, bensì un insieme di sistemi che comprendono impianti eolici e fotovoltaici. Secondo il professor Peter Bretschneider, capo del Dipartimento per l’Energia presso l’Advanced System Technology dell’istituto Fraunhofer Gesellschaft di Ilmenau, in Germania, è possibile “utilizzare l’intelligenza artificiale per registrare, comprimere ed elaborare automaticamente fino a 4,3 milioni di set di dati al giorno”. Applicando gli algoritmi in tempo reale, tramite le IA possono essere localizzati difetti e anomalie nell’arco di una frazione di secondo – più precisamente, entro 20-50 millisecondi. Quando si verifica un guasto in una centrale elettrica, per evitare che vengano escluse delle sezioni di rete, gli operatori devono stabilire delle contromisure efficaci immediate. In caso contrario, l’improvviso sovraccarico rallenterebbe i generatori, con la conseguente diminuzione della frequenza di rete.

Eventi naturali e attacchi umani: le principali cause di rischio

Un blackout di ampie proporzioni potrebbe essere innescato da differenti cause. Ad iniziare dalle calamità naturali come inondazioni ed incendi, terremoti, uragani e, in particolare, va tenuta in considerazione la circostanza delle tempeste geomagnetiche provocate dall’attività solare: è già accaduto nel passato recente, quando – il 13 marzo del 1989 – la popolazione canadese residente nella provincia del Quebec subì un’interruzione della fornitura elettrica per circa dodici ore, dovuta ad una perturbazione geomagnetica. Brillamenti solari ed espulsioni di massa coronale possono causare tempeste magnetiche che si ripercuotono sulle reti elettriche, con interferenze radio a onde corte sui sistemi di comunicazione globale e sui satelliti, nonché sull’attività degli astronauti che si trovano in orbita – come può accadere sulla Stazione Spaziale Internazionale.

Alle cause naturali vanno aggiunte le minacce alle reti elettriche rappresentate dagli attacchi di cyber-terrorismo, come i danneggiamenti e gli assalti fisici o attraverso dispositivi ad impulsi elettromagnetici diretti alle linee ed alle centrali. Per mettere al riparo la rete di distribuzione, occorrerà non soltanto destinare ingenti investimenti al rafforzamento delle infrastrutture, ma anche intervenire sulla gestione della rete, stando al passo con le nuove tecnologie. La ricerca scientifica si sta già orientando sullo studio dei nuovi sistemi di protezione dalle tempeste magnetiche solari.

Sono allo studio soluzioni per mantenere la fornitura elettrica costante

L’utilizzo dell’intelligenza artificiale può supportare la ricerca di soluzioni alternative idonee per il mantenimento di una fornitura costante, nel caso di guasti. Per ottenere un simile risultato, gli algoritmi vengono usati per analizzare i dati storici raccolti sulle passate cause di interruzioni e sulle previsioni meteo, al fine di stimare l’impatto di eventi climatici avversi sugli impianti, nonché i tempi di riparazione necessari per ripristinare il servizio. Un altro metodo preso in esame consiste nell’accumulo energetico su larga scala tramite batterie, in modo da tale da poter usufruire di un’integrazione energetica – se i generatori si dovessero improvvisamente disattivare. È evidente come le soluzioni siano improntate al più tempestivo ed efficace intervento di ripristino della fornitura, poiché evitare del tutto l’eventualità di un guasto, con il relativo effetto a cascata sulla rete di distribuzione nazionale, è un’impresa pressoché impossibile.

Il ruolo delle fonti rinnovabili sarà altresì determinante nel prossimo futuro. “L’energia rinnovabile e l’efficienza energetica sono fondamentali per lo sviluppo sostenibile, consentendo l’accesso all’energia, stimolando la crescita economica, creando occupazione e migliorando la salute. Possiamo estendere la transizione energetica a tutti i Paesi e garantire che i benefici raggiungano le comunità più vulnerabili. IRENA rafforzerà l’impegno con i nostri membri e con i partner chiave per facilitare soluzioni sul campo per costruire un futuro energetico sostenibile a vantaggio di tutta l’umanità”, ha dichiarato Francesco La Camera, Direttore Generale dell’Agenzia Internazionale per le Energie Rinnovabili.

L’ipotesi di un blackout prolungato è concreta?

Nel giugno del 2019, circa 40 milioni di persone sono rimaste prive di elettricità in Argentina, Uruguay e Paraguay, a causa di una interruzione nella rete di distribuzione. Anche in Canada e negli Stati Uniti d’America, in conseguenza degli intensi fenomeni atmosferici come uragani, cicloni e periodiche tempeste tropicali, il danneggiamento delle linee elettriche è spesso causa di simili disagi. In alcune aree del Nord America si verificano centinaia di blackout ogni anno. Ad agosto del 2019, per via di due generatori principali della rete nazionale messi fuori uso dai fulmini, quasi un milione di persone fra Regno Unito e Galles ha vissuto un’esperienza del genere. Un terremoto sull’isola di Hokkaido, nel 2018 lasciò cinque milioni di giapponesi senza energia elettrica. Anche durante l’estate del 2012 si registrarono vari blackout. A Porto Rico, i danni infrastrutturali dovuti all’uragano Maria provocarono una grave crisi umanitaria. In India, ben 600 milioni di persone restarono al buio per due giorni.

Andando più a ritroso nel tempo – nel 2003 –, in Italia si verificò una singolare concatenazione di eventi innescata dalla caduta di alberi sulla linea elettrica compresa tra il passo del Lucomagno svizzero, oltre le Alpi, ed il Gran San Bernardo. Un evento apparentemente di limitate proporzioni, ma – trattandosi di linee chiave per i collegamenti alla rete europea – fu in grado di causare la chiusura delle centrali elettriche in tutta Italia.

Per il futuro, gli esperti stimano che tali eventi meteorologici estremi possano perfino intensificarsi, mettendo a dura prova le forniture di energia elettrica. Inoltre, l’aumento dei consumi dovuto anche alla diffusione di innovazioni tecnologiche quali le automobili elettriche, potrebbe provocare una certa instabilità finché non saranno potenziate le fonti energetiche rinnovabili. L’ipotesi di guasti più frequenti alle moderne infrastrutture essenziali è piuttosto concreta, considerando come le interruzioni di elettricità impattano sull’approvvigionamento idrico, sulle telecomunicazioni ed i sistemi finanziari, oltreché sui trasporti – inclusa la segnaletica stradale ed i semafori –, su distribuzione, conservazione dei generi alimentari e stazioni di rifornimento del carburante. A ciò si aggiungono gli impianti di riscaldamento e dell’aria condizionata, fino agli utensili elettrici più comuni, i quali dipendono dalla fornitura elettrica per un funzionamento corretto.

Il caso emblematico del Venezuela

A partire dal 7 marzo del 2019, una serie di blackout con gravi ripercussioni ha interessato il Venezuela. Un danno di ampie proporzioni causò malfunzionamenti all’intero sistema di produzione e distribuzione, con drammatiche conseguenze nei nosocomi del Paese sudamericano – ove i generatori di emergenza non furono sufficienti a soddisfare il fabbisogno di tutti i reparti. L’interruzione della fornitura elettrica si prolungò per un’intera settimana – nel bel mezzo di una crisi politica ed economica –, gettando la popolazione nello scompiglio. Le centrali termoelettriche che sarebbero dovute entrare in funzione per supportare l’impianto idroelettrico di Guri, uno dei migliori al mondo, non erano attive per carenza d’investimenti. Si è trattato del più serio e prolungato evento di blackout nella storia venezuelana, con effetti critici nei trasporti, nel settore industriale e nel servizio sanitario. Semafori spenti, ascensori bloccati, persone anziane isolate negli appartamenti ai piani superiori dei palazzi: una situazione di emergenza dilagante. Tantopiù che la gente si era riversata lungo i fiumi per sopperire alla mancanza di acqua corrente, essendosi fermate perfino le pompe degli acquedotti. Inoltre, senza gas per cucinare, gli abitanti si erano dovuti rivolgere al fuoco per la cottura del cibo, illuminando le case per mezzo delle candele.

 

Il 25 ed il 29 marzo, nuove interruzioni di corrente lasciarono al buio la capitale Caracas, i centri urbani di Maracaibo, Maracay, San Cristóbal e di Valencia, aggravandone la preesistente crisi. I blackout proseguirono sino al 22-23 luglio. Hydrocapital, la compagnia idrica municipale di Caracas, riferì che la capacità di garantire il fabbisogno idrico necessario alla capitale – circa 20mila litri al secondo – si era inizialmente dimezzata, arrestandosi in seguito quasi del tutto. Ancora una volta, gli impianti termoelettrici di supporto non erano operativi. Due terzi della popolazione venezuelana rimase senz’acqua pure nelle settimane successive ai principali blackout.

 

Appare chiaro come l’interruzione prolungata della fornitura elettrica sia in grado di scatenare un effetto domino di considerevoli problematiche e caos, oltreché un aumento indiscriminato degli atti criminosi e dei saccheggi, come l’esperienza del Venezuela ha dimostrato al mondo. Telecomunicazioni interrotte e banche chiuse, condizioni ospedaliere critiche, blocco dei trasporti pubblici ed industrie al collasso, incapaci di operare. Uno scenario dai contorni apocalittici, verificatosi in un Paese che possiede consistenti riserve petrolifere e fra i più ricchi del Sud America, fino ad alcuni anni fa. Quali furono le cause? Tramite una delle più estese linee ad alta tensione del globo, l’alimentazione della maggior parte delle città venezuelane è collegata alla centrale della diga di Guri – la Central Hidroeléctrica Simón Bolívar. Secondo l’Istituto di Ingegneria Elettrica dell’Università Centrale del Venezuela, un incendio verificatosi nelle vicinanze della diga aveva surriscaldato le linee, provocando un parziale blocco delle turbine che, a sua volta, avrebbe prodotto un sovraccarico dei sistemi elettrici. Da immagini satellitari divulgate dalla NASA, risulta che lo scoppio dell’incendio sia avvenuto il giorno precedente al blackout del 7 marzo 2019.

Alcune indicazioni per fronteggiare un’interruzione elettrica estesa

Non essendo possibile prevenire una simile eventualità, l’unica cosa da fare individualmente è agire in anticipo per tenersi pronti ad un blackout prolungato. Se siete residenti in una zona in cui, soprattutto in inverno a causa del maltempo, si sono già verificate delle interruzioni di corrente, alcune prudenti abitudini saranno di certo utili per superare al meglio il prossimo caso. Innanzitutto, sarebbe opportuno valutare l’ipotesi di procurarsi un generatore di corrente – o pannelli solari per mantenere in funzione gli elettrodomestici – e preparare una buona scorta di acqua potabile in bottiglia. La riserva idrica idonea equivale a circa due litri al giorno a persona ed un litro per ciascun animale domestico, per almeno due settimane. Non dovrebbero mai mancare un kit di pronto soccorso completo ed una ragionevole scorta di farmaci basilari. Una dispensa alimentare rifornita in anticipo con generi alimentari non deperibili ed a lunga conservazione, cibo secco o in scatola anche per gli animali domestici, sarà di sicuro un ottimo investimento. Non dimentichiamo torce e lanterne alimentate a propano, cherosene o batterie. Per sostituire la cucina elettrica, potrebbe essere una buona idea dotarsi di un forno a legna, un camino o una stufa a gas – facendo scorta dei relativi combustibili. Come fonte di riscaldamento alternativa, si può valutare una stufa a carbone o cherosene, procurandosi inoltre una dotazione di sacchi a pelo e coperte. Infine, una radio a batteria o ad energia solare potrebbe sostituire temporaneamente gli apparecchi televisivi per mantenersi aggiornati sulle notizie. Se avete a disposizione una linea telefonica analogica tradizionale, un vecchio telefono fisso a disco potrebbe ancora funzionare.

Flora Liliana Menicocci

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