[12/07/2012] News
Aria condizionata e global warming. Le contraddizioni pericolose di un mondo surriscaldato
Il consumo mondiale di energia per il raffreddamento potrebbe esplodere decuplicare entro il 2050
di Stan Cox*
Il mondo si sta riscaldando, i redditi sono in aumento e piccole famiglie vivono in case più grandi in luoghi più caldi. Un risultato è il mercato in forte espansione per l'aria condizionata. Le vendite mondiali nel 2011 sono aumentati del 13% rispetto al 2010 e la crescita dovrebbe accelerare nei prossimi decenni. Secondo una mia stima molto approssimativa, l'aria condizionata residenziale, commerciale e industriale in tutto il mondo consuma almeno 1.000 miliardi kilowatt-ora di elettricità all'anno. I condizionatori d'aria per gli autoveicoli negli Usa da soli utilizzano da 7 a 10 miliardi di galloni di benzina all'anno. E grazie soprattutto alla domanda in regioni più calde, è possibile che il consumo mondiale di energia per il raffreddamento potrebbe esplodere di dieci volte entro il 2050, dando al cambiamento climatico una indesiderata dose di ulteriore slancio. Gli Stati Uniti hanno a lungo consumato più energia ogni anno per il condizionamento d'aria rispetto al resto del mondo messo insieme. In effetti utilizziamo più energia elettrica per il raffreddamento di tutto il continente africano o di quanto consuma in totale un miliardi o di persone. Inoltre tra il 1993 e il 2005, con estati calde e case in aumento, l'energia consumata per il condizionamento dell'aria residenziale negli Usa è raddoppiato ed ha fatto un balzo di un altro 20% fino al 2010. L'impatto sul clima del condizionamento d'aria dei nostri edifici e veicoli è ora quello di quasi mezzo miliardo di tonnellate di anidride carbonica all'anno.
Eppure, con le altre nazioni che stanno seguendo il nostro esempio, il regno dell'America lungo un secolo come il campione del mondo raffreddamento sta volgendo al termine. E se il consumo globale per il raffreddamento crescerà come previsto a 10 miliardi di chilowattora all'anno - pari alla metà dell'intera odierna fornitura di energia elettrica del mondo, le previsioni per il clima saranno veramente fosche Dato che sono così fortemente dipendenti del raffreddamento high-energy, gli Usa non sono molto ben messi per invitare altri Paesi a dar prova di moderazione per il bene comune della nostra atmosfera. Ma siamo in grado di avvertire il mondo di ciò che rischia di perdere se segue il nostro percorso e questo significherebbe rendere chiaro ciò che noi stessi abbiamo perso durante l'era dell'aria condizionata.
Per esempio, con una minore esposizione al calore, i nostri corpi possono non acclimatarsi fisiologicamente alle condizioni estive, mentre sviluppiamo una dipendenza mentale al raffreddamento. Inoltre è stata rotta la coesione comunitaria, dato che i quartieri che nelle calde serate estive un tempo erano pieni di persone che si mescolavano sono ora in silenzio, fatta eccezione per il ronzio dei condizionatori d'aria. Dopo mezzo secolo dalla costruzione del modello del" refrigerated cooling" ci ha lasciati con case e uffici nei quali la ventilazione naturale è spesso impossibile o inefficace. Il risultato è che la stessa tecnologia del raffreddamento che può salvarci la vita durante le brevi ed intense ondate di caldo, sta aiutando a minare al massimo la nostra salute negli altri periodi. La finestra temporale per discutere i benefici ed i costi del condizionamento dell'aria a livello globale si sta chiudendo: una volta che un Paese inizia il percorso dell'aria condizionata, è molto difficile cambiare rotta.
La Cina è già balzata in avanti e si prevede che entro il 2020 superi gli Usa come più grande consumatore mondiale di energia elettrica per l'aria condizionata. Considerate questo: il numero delle case americane dotate di aria condizionata è salito da 64 a 100 milioni tra il 1993 e il 2009, mentre 50 milioni di condizionatori d'aria sono state venduti in Cina nel solo 2010. E si prevede che il numero di veicoli con aria condizionata in Cina raggiungeranno i 100 milioni nel 2015, più che raddoppiato in soli cinque anni. Dato che l'accesso all'area condizionata urbana in Cina, Giappone e Corea del sud è al punto di saturazione, si prevede che la maggiore richiesta e crescita post-2020 nel mondo si verificherà altrove, più accentuata più prominente nel Sud e Sud-Est asiatico. L'India predomina: già circa il 40% dio tutti i consumi di elettricità della città di Mumbai vanno in aria condizionata. Il Medio Oriente è già pesantemente "climate-controlled", ma la crescita è destinato a continuare anche lì. Nell'arco di 15 anni, l'Arabia Saudita potrebbe in realtà consumare più petrolio di quanto ne esporti, principalmente a causa dell'aria condizionata. E con le estati più calde, gli Usa e il Messico continueranno ad aumentare il loro pesante consumo di fresco.
I Paesi stanno già lottando per tenere il passo con la domanda di energia al picco della stagione calda. Questa estate, l'India sta avendo un deficit di 17 gigawatt, con elettricità residenziale spenta per 16 ore al giorno in alcune zone. La Cina è ancora lontana da 30 a 40 gigawatt, con il conseguente razionamento di energia e chiusure di fabbrica. Nella maggioranza dei Paesi, la maggior parte dell'energia elettrica scorre nei condizionatori d'aria nelle abitazioni e nelle imprese è prodotta da combustibili fossili, principalmente il carbone. Al contrario, gran parte del riscaldamento degli ambienti nei climi più freschi viene effettuato direttamente con la combustione di combustibili, di solito di gas naturale, altri gas o del petrolio, che hanno tutti emissioni di carbonio un po' più piccole rispetto al carbone. Questo, unitamente alle perdite di energia legate alla produzione e trasmissione di energia elettrica, significa che, in media, un condizionatore d'aria provoca più emissioni di gas serra quando si allontana il calore da una casa rispetto ad una caldaia che immette la stessa quantità di calore in una casa.
Basandosi sugli aumenti previsti della popolazione, sul reddito e le temperature in tutto il mondo, Moma Isaac e Detlef van Vuuren, della Netherlands Environmental Assessment Agency, prevedono che in un mondo in riscaldamento, l'aumento delle emissioni degli impianti di condizionamento sarà più veloce rispetto al calo delle emissioni da riscaldamento, di conseguenza, l'effetto serra combinato di riscaldamento e raffreddamento inizierà ad aumentare subito dopo il 2020 e poi a schizzare in alto in fretta fino alla fine del secolo.
I refrigeranti, che assorbono i liquidi e rilasciano calore in modo efficiente alle giuste temperature, sono la chiave per condizionamento e la refrigerazione, ma possono anche essere seri perturbatori quando vengono rilasciati nell'atmosfera. Refrigeranti come i clorofluorocarburi (Cfc) che danneggiano lo strato di ozono stratosferico sono stati messi fuori uso dal Protocollo di Montreal del 1989, tuttavia, la maggior parte dei sostituiti ozone-friendlier sono, come i Cfc, potenti gas serra. Tra la nuova generazione di refrigeranti, quelli più conosciuti in tutto il mondo sono composti noti come gli idrofluorocarburi (Hfc). Hanno un potenziale di riscaldamento climatico miniore di quanto non facciano i composti che sostituiscono che riducono l'ozono, ma hanno ancora centinaia di migliaia di volte la potenza dell'effetto serra dell'anidride carbonica (anche se , su una base pound-for-pound, l'anidride carbonica viene rilasciata in quantità di gran lunga maggiori ed ha un impatto totale maggiore). La rapida crescita degli impianti di condizionamento minaccia di sommergere i marginali benefici per il clima della sostituzione in corso con refrigeranti Hfc.
Secondo una recente previsione di Gus Velders dell' Netherlands' National Institute for Public Health and the Environment e dei suoi colleghi, i gas refrigeranti che si accumuleranno nell'atmosfera entro il 2050 (sempre più Hfc provenienti soprattutto da refrigerazione ed aria condizionata) aggiungeranno tra il 14 e il 27% in più al riscaldamento provocato dalle emissioni di anidride carbonica di origine umana. Gli ultimi anni, tuttavia, hanno visto un fuggi fuggi dalla i ricerca per trovare refrigeranti con un potenziale effetto serra più leggero. Diversi candidati promettenti sono stati scartati in base ad infiammabilità, tossicità, impoverimento dell'ozono, o altri problemi. Nessuno di quelli restanti è ideale per tutti gli aspetti. Una considerazione importante da fare è l'efficienza. Un refrigerante che ha minore potenziale effetto serra diretto rispetto a quelli attualmente in uso, ma che scambia calore in maniera meno efficiente, portando un condizionatore d'aria a consumare più energia per la stessa quantità di raffreddamento, potrebbe avere un maggior impatto climatico e complessivamente Isaac e Van Vuuren prevedono che, anche se la domanda di aria condizionata venisse soddisfatta con le prossime generazioni di apparecchiature più efficienti, entro il 2050il consumo mondiale di elettricità per il raffreddamento delle case aumenterà ancora di 8 volte, che non è molto meglio di dell'aumento di 10 volte che verificherebbe senza miglioramenti dell'efficienza. Una simile prevalenza della crescita rispetto all'efficienza è prevalsa negli Stati Uniti. Dal 1993 al 2005, l'efficienza energetica degli impianti di condizionamento dell'aria è migliorata di quasi il 30%, ma i consumi eneregetici delle famiglie per il condizionamento dell'aria sono raddoppiati. C'è la speranza che le energie rinnovabili posano soddisfare una quota crescente della domanda di aria condizionata, ma c'è poco da ispirarsi all'esperienza Usa. Qui, la produzione di elettricità rinnovabile da eolico, solare, biomasse e fonti geotermiche potrebbe espandere di 5 volte la sua attuale produzione (con un aumento che l'Environmental Protection Agency non si aspetta di avere fino al 2030) e non coprire la domanda di aria condizionata della nazione, per non parlare di altri bisogni. Oggi, in tutto il mondo la produzione da fonti rinnovabili è stimato in circa 750 miliardi di chilowattora, ch, ritengo coprano all'incirca i tre quarti dell'attuale domanda mondiale di aria condizionata. L'International Energy Agency prevede che entro il 2050 la produzione di energie rinnovabili si espanderà fino a 6 volte rispetto a quella attuale. Ma anche se questo si realizzerà, le fonti rinnovabili continueranno a soddisfare solo i tre quarti della domanda di aria condizionata. Ogni lato delle opzioni offerte ha i suoi problemi. I tentativi di recuperare il gap con la domanda di raffreddamento attraverso l'ampliamento della produzione idroelettrica ha causato una grave perturbazione ecologica e lo spostamento di milioni di persone delle popolazioni rurali in India, Cina, Brasile e in altri Paesi. E sentiamo suggerimenti che la proliferazione dell'aria condizionata fornirà un incentivo per rilanciare e ampliare l'energia nucleare. Il mese scorso, di fronte alla forte opposizione da parte dell'opinione pubblica, il primo ministro giapponese Yoshihiko Noda ha annunciato che il suo governo stava mettendo fine alla moratoria sulla produzione di energia nucleare, in vigore dopo il disastro dello tsunami alla centrale nucleare di Fukushima Daiichi nel 2011. Noda ha riconosciuto che il periodo della riattivazione di due reattori nel Giappone occidentale non è stato casuale. L'energia supplementare sarà necessario per soddisfare l'aumento estivo dell'uso dei condizionatori.
Nel pensare alla domanda globale per il raffreddamento, emergono due questioni chiave. È giusto aspettarsi che le persone a Mumbai restino senza aria condizionata quando così tanti a Miami la usano liberamente? E se no, il mondo può trovare modi di adattarsi a temperature più alte che siano equi per tutti e non dipendano dalla crescita insostenibile dell'aria condizionata? Attualmente, gli sforzi per sviluppare metodi a basso consumo energetico per i climi caldi sono in corso in tutti i continenti. Progetti di raffreddamento passivi in Cina, India, Egitto, Iran, Namibia, e in altri Paesi si combinano con le tecnologie tradizionali, come le torri del vento e l'evaporazione dell'acqua, con nuovi design e caratteristiche architettoniche ventilation-friendly. I "solar adsorption air conditioning" esegue il trucco di un mago, utilizzando solo il calore del sole per raffreddare l'aria interna, ma finora non è molto conveniente e adattabile all'utilizzo domestico. Nel frattempo in India e altrove, il raffreddamento è stato raggiunto solo con l'aria pompata dal tunnel sotterranei. Ma la climatizzazione non refrigerata, specialmente nei climi caldi, non sempre può fornire un comfort che ne soddisfi la definizione industriale, in altre parole, non produce ancora quel tipo di fresco, con aria secca, che richiede che molti americani indossino maglioni a luglio. Uno spostamento verso il raffreddamento naturale significa fare affidamento sulla ben collaudata capacità degli esseri umani la di adattarsi a condizioni variabili. Per esempio, studi nei tropici hanno scoperto che, se non sono già stati condizionati dall'aria condizionata, gli impiegati degli uffici sono ben soddisfatti con la ventilazione naturale a temperature più calde,. Qualunque sia la strada che il mondo seguirà per adattarsi ad un pianeta più caldo - alta efficienza universale, aria condizionata, tighter construction , ricerca a tutto campo di fonti rinnovabili, energia idroelettrica o nucleare, o ricostruzione ed adeguamento di intere società per il raffreddamento non refrigerato - il costo in denaro e risorse fisiche sarà sconcertante. Decidere la strategia migliore, e presto, sarà essenziale.
*Stan Cox è l'autore di "Losing Our Cool: Uncomfortable Truths About Our Air-Conditioned World (and Finding New Ways To Get Through the Summer)" ed è senior scientist del Land Institute di Salina, Kansas.
Questo intervento è stato pubblicato il 10 luglio 2012 da "Yale Environmente 360" con il titolo "Cooling a Warming Planet: A Global Air Conditioning Surge"