Benvenuti nell'era dei ritorni decrescenti


giovedì 4 agosto 2016

Alcune riflessioni sul crepuscolo dell'era del petrolio – parte prima

Da “Cassandra's Legacy”. Traduzione di MR




Guest post di Louis Arnoux

Questo post in tre parti è stato ispirato dal recente post di Ugo riguardo a “Un mondo 100% rinnovabile è possibile?” e dalla recente discussione nel gruppo di discussione di Ugo su come mai gli “Economisti ancora non capiscono?” Il post integra anche numerose discussioni e scambi che ho avuto con colleghi e partner d'affari negli ultimi tre anni.

Introduzione
Almeno dalla fine del 2014 c'è stata una confusione crescente su prezzi del petrolio, se il cosiddetto “picco del petrolio” si fosse già verificato o se si verificherà in futuro e quando, per questioni di valori di EROI (o EROEI) delle attuali fonti energetiche e delle alternative, cambiamento climatico e fantasmatico limite di riscaldamento di 2°C e riguardo alla fattibilità del passare rapidamente a fonti di energia rinnovabili o sostenibili. In generale, conta molto se un orizzonte temporale ragionevole per agire è, diciamo, di 50 anni, nel complesso i guai che stiamo contemplando si verificano ben oltre il 2050, o se siamo già in guai seri e il quadro temporale per cercare di tirarci fuori è di circa 10 anni. Rispondere a questo tipo di domanda richiede di fare molta attenzione alle definizioni di limite di sistema ed esaminare tutte le cose date per scontate.

Ci sono voluti oltre 50 anni perché i climatologi venissero ascoltati e che i politici raggiungessero l'Accordo di Parigi sul cambiamento climatico (CC) e la chiusura della COP21 l'anno scorso. Come senza dubbio potere cogliere dal titolo, io sono dell'idea che non abbiamo 50 anni per disperarci per il petrolio. Nelle tre sezioni di questo post per prima cosa esaminerò accuratamente dove ci troviamo in senso petrolifero; poi considererò in che modo questa situazione ci richieda di fare del nostro meglio per districarci dall'attuale confusione prevalente e pensare direttamente al nostro dilemma e nella terza parte offrirò alcune considerazioni a proposito del breve termine, i prossimi 10 anni – come affrontarlo, cosa non funzionerà e cosa potrebbe e l'urgenza di agire, senza ritardi.


Prima parte – Alice guarda il fondo del barile
Nel suo recente post, Ugo ha contrastato il punto di vista dei lettori di Doomstead Diner con quella degli esperti di energia a proposito della fattibilità della sostituzione dei combustibili fossili in un quadro temporale ragionevole. Dal mio punto di vista, gli ospiti di Doomstead avevano una percezione della situazione molto migliore di quella degli “esperti” del sondaggio di Ugo. Ad essere franchi, lungo le attuali linee prevalenti non ce la faremo. Qui non mi riferisco solo ai partiti del BAU (Business As Usual) che sostengono la bella vita basata su combustibili fossili e nucleare. Includo anche tutti gli attuali sforzi per implementare le alternative e combattere i CC. Ecco il perché.

Il costo della sostituzione di sistema
Ciò che un gran numero di specialisti di tecnologie energetiche non colgono sono le sfide della sostituzione di un intero sistema – passare da un basato sui combustibili fossili ad un 100% sostenibile in un dato periodo di tempo. Naturalmente, la prima domanda riguarda la necessità o meno di una sostituzione dell'intero sistema. Per coloro di noi che hanno già concluso che questa è una necessità urgente, se solo dovuta al CC, non c'è bisogno di discuterne qui. Per coloro che non hanno ancora chiarezza su questo punto, spero che la cosa diventerà molto più chiara fra qualche paragrafo.

Quindi tornando per ora alla sostituzione dell'intero sistema, la prima sfida ai quali molti rimangono ciechi è l'enorme costo energetico della sostituzione dell'intero sistema in termini di 1° Principio della Termodinamica (cioè quanta energia netta serve per sviluppare ed dispiegare un intero sistema alternativo, mentre quello vecchio deve essere mantenuto in funzione e progressivamente sostituito) e che riguarda anche il 2° Principio della Termodinamica (cioè, il calore di scarto implicato nel processo di sostituzione dell'intero sistema). I problemi implicati sono per prima cosa capire quanta energia primaria fossile richiede un tale passaggio, in aggiunta a quella richiesta dal BAU in corso e fino al momento in cui una qualsiasi alternativa sostenibile sia riuscita a diventare auto sostenuta, poi accertarsi da dove potrebbe provenire quest'energia addizionale.

La fine dell'era del petrolio è adesso
Se avessimo un intero secolo di fronte a noi per fare la transizione, sarebbe relativamente facile. Sfortunatamente, non abbiamo più quell'agio visto che la seconda sfida chiave è il quadro temporale rimanente per la sostituzione completa del sistema. Ciò che sfugge a molti è che la fine rapida dell'era del petrolio è iniziata nel 2012 e sarà finita entro 10 anni. Al meglio della mia conoscenza, il materiale più avanzato su questo argomento è l'analisi termodinamica dell'industria petrolifera (IP) come sistema complessivo intrapresa da The Hill's Group (THG) più o meno negli ultimi due anni (http://www.thehillsgroup.org). Il THG sono degli ingegneri petroliferi statunitensi con grande esperienza condotti da B.W. Hill. Trovo la sua analisi elegante e dura. Per esempio, una delle sue uscite riguarda i prezzi del petrolio. In un periodo di 56 anni, il suo fattore di correlazione coi dati storici è di 0,995. Di conseguenza, hanno cominciato ad avvertire circa il crollo del prezzo del petrolio che è iniziato nel 2014 già nel 2013 (vedete: http://www.thehillsgroup.org/depletion2_022.htm). In ciò che segue mi baso sul rapporto del THG e sul mio lavoro.

Tre figure che riassumono la situazione in cui ci troviamo piuttosto bene, dal mio punto di vista.



Figura 1 – Fine del gioco

Per ragioni puramente termodinamiche, l'energia netta consegnata al mondo industriale globalizzato (MIG) per barile dall'industria petrolifera (IP) sta rapidamente tendendo a zero. Per energia netta intendiamo qui ciò che la IP consegna al MIG, essenzialmente sotto forma di carburanti per il trasporto, dopo che è stata sottratta l'energia usata dall'IP per esplorazione, produzione, trasporto, raffinazione e consegna dei prodotti finali. Tuttavia, le cose precipitano ben prima di raggiungere “ground zero”, cioè, entro 10 anni l'IP come la conosciamo si sarà disintegrata. In realtà, diversi analisti di enti come Deloitte Chatham House, che fanno vaticini finanziari, stanno progressivamente raggiungendo lo stesso tipo di conclusione. [1] L'era del petroliosta finendo adesso, non in una lenta, dolce e lunga discesa dal “Picco del petrolio”, ma un in rapido esaurimento dell'energia netta. Questo ora si combina con cose come il cambiamento climatico e i problemi di debito pubblico per generare quella che chiamo un “tempesta perfetta”, grande abbastanza da mettere in ginocchio il MIG.


In un mondo come quello di Alice

Al momento, sotto il paradigma prevalente, non esiste alcun modo conosciuto per uscire dalla tempesta perfetta entro i limiti di tempo emergenti (il tempo disponibile si è contratto di un ordine di grandezza, da 100 a 10 anni). E' qui che penso che il lettori di Doomstead Diner prevedono bene. Molti lettori hanno senza dubbio famigliarità col cosiddetto effetto “Regina rossa”, illustrato nella figura 2 – dover correre forte per rimanere nello stesso punto ed ancora più forte per riuscire ad andare avanti. L'IP è pienamente alle prese con questo effetto.






Figura 2 – Bloccati su un binario che va verso il nulla


La parte alta della Figura 2 evidenzia che, a causa del declino dell'energia netta per barile, l'IP deve continuare a correre sempre più veloce (vedi pompare petrolio) per continuare ad alimentare il MIG con l'energia netta di cui necessita. Ciò che a molti sfugge è che a causa dello stesso rapido declino dell'energia netta per barile verso lo zero, l'IP non può continuare a “correre” per più di qualche anno – per esempio B.W. Hill considera che entro 10 anni il numero di pompe di benzina negli Stati Uniti si sarà ridotto del 75%...

Ciò che a sua volta molti trascurano, raffigurato nella parte bassa della Figura 2, è ciò che chiamo l'effetto regina rossa inverso (1/RR). Costruire un intero sistema alternativo richiede energia, che inizialmente deve provenire in larga parte dall'attuale sistema alimentato a combustibili fossili. Se il passaggio avviene troppo rapidamente, il drenaggio di energia netta uccide letteralmente il sistema BAU esistente. [2] Più il tempo della transizione è breve, più duro è l'effetto 1/RR.

Stimo che il tasso di crescita limite di tutto il sistema alternativo sia del 7% di crescita all'anno. In altre parole, gli attuali tassi di crescita del solare e dell'eolico, ben al di sopra del 20% e in alcuni casi oltre il 60, non sono praticabili globalmente. Tuttavia, il tipo di tassi di crescita necessari per una transizione molto breve nel quadro temporale della tempesta perfetta, nell'ordine del 35%, sono ancora meno praticabili – se ci atteniamo al paradigma prevalente, cioè. Come suggerisce la parte finale della Figura 2, c'è una via d'uscita concentrandosi sull'attuale enorme spreco di energia, ma attualmente questa strada non viene presa.

Sulla strada per Olduvai
Dal mio punto di vista, dato che quasi tutto all'interno del MIG richiede trasporto e che detto trasporto dipende ancora per circa il 94% da carburanti derivati dal petrolio, il rapido esaurimento dell'energia netta del petrolio deve essere considerata come l'evento che definisce il XXI secolo – governa la funzionalità di tutte le altre fonti di energia, così come quella dell'intero MIG. A questo proposito, il parametro cruciale da considerare non è la quantità assoluta di petrolio estratto (come fanno persino i “picchisti”), come i milioni di barili prodotti all'anno, ma l'energia netta proveniente dal petrolio pro capite della popolazione globale, visto che quando questa si avvicina troppo allo zero ci dobbiamo attendere un collasso sociale completo, globalmente.

Il quadro complessivo, come descritto nella Figura 3, è quello della “Madre di tutte le curve di Seneca” (per usare l'espressione di Ugo). Presenta l'energia netta pro capite della popolazione globale. [3] La Gola di Olduvai come sfondo è un ammiccamento allo scenario del dottor Richard Duncan (egli ha usato i barili di petrolio equivalenti, che è stato un errore) e utile a sottolineare le terribili conseguenze nel caso raggiungessimo “il fondo della gola” - una specie di destino da “cacciatori-raccoglitori postmoderni”.

Il petrolio è stato usato per migliaia di anni, in modo limitato nelle aree in cui questo sgorgava naturalmente o dove potevano essere scavati piccoli pozzi. Si è iniziato ad estrarre sabbie bituminose in maniera industriale nel 1745 a Merkwiller-Pechelbronn, nel nordest della Francia (il luogo di nascita di Schlumberger). Da tali inizi molto modesti ad un picco all'inizio degli anni 70, l'ascesa ha impiegato oltre 220 anni. La ricaduta verso lo zero impiegherà circa 50 anni. L'incredibile crescita economica nei tre decenni successivi alla Seconda Guerra Mondiale è stata di fatto alimentata da una crescita del 321% dell'energia netta pro capite. Il picco di 18 GJ a testa circa nel 1973 è stato in realtà di circa 40 GJ a testa per coloro che avevano accesso al petrolio in quel momento, cioè la parte industrializzata della popolazione globale.






Figura 3 – La “Madre di tutte le curve di Seneca”


Nel 2012 l'IP ha cominciato ad usare più energia per barile nei suoi processi (dall'esplorazione petrolifera al trasporto dei carburanti alle pompe di benzina) del netto che consegna al MIG. Ora ci troviamo al di sotto dei 4 GJ di energia a testa e diminuisce rapidamente.


In realtà è questo ora che governa i prezzi: dal 2014, tramite milioni di transazioni commerciali (che fungono da “mano invisibile” dei mercati), sta progressivamente filtrando la realtà secondo cui il MIG si può permettere solo prezzi del petrolio in proporzione alla quantità di crescita del PIL che può essere generato da un'energia netta consegnata per barile in rapida contrazione, che non è più molta. Presto sarà zero. Quindi i prezzi del petrolio sono in realtà in una tendenza al ribasso verso lo zero.


Per farvi fronte, l'IP ha cannibalizzato sé stessa dal 2012. Questa tendenza sta accelerando ma non può continuare molto a lungo. Persino gli analisti mainstream hanno cominciato a riconoscere che l'IP non sta più rifondendo le proprie riserve. Siamo entrati in tempi di svendita, come mostrato dai recenti annunci dell'Arabia Saudita (il cui giacimento principale, Ghawar, è probabilmente esaurito per oltre il 90%) per vendere parte della Aramco e fare un rapido passaggio da una dipendenza del 100% dal petrolio verso il “solare”.

Dato ciò che descrivono le Figure da 1 a 3, dovrebbe essere ovvio che riprendere la crescita lungo le linee del BAU non è più fattibile e che affrontare il CC come previsto alla COP21 di Parigi è a sua volta non fattibile e che esporsi ad ancora più debito che non potrà mai essere rimborsato non è più una soluzione, nemmeno sul breve termine.

E' tempo di “quagliare” e ciò richiede un cambiamento di paradigma in grado di evitare entrambi i limiti di gli effetti RR e 1/RR. Dopo quasi 45 anni di ricerca, i miei colleghi ed io pensiamo che questo sia ancora fattibile. A meno di questo, no, non ce la faremo, in termini di sostituzione delle risorse fossili con quelle rinnovabili all'interno del quadro temporale rimanente o in termini di sopravvivenza del MIG.


A seguire:


Parte seconda – Indagare l'appropriatezza della domanda

Parte terza - Trovarsi leggermente oltre il bordo del dirupo


[1] Vedete per esempio, Stevens, Paul, 2016, Società petrolifere internazionali: la morte del vecchio modello di business, Energia, saggio di ricerca, Energia, Ambiente e Risorse, Chatham House; England, John W., 2016, A corto di capitale? Il rischio di mancanza di investimento in petrolio e gas è amplificato dalle priorità di cassa in competizione, Deloitte Center for Energy Solutions, Deloitte LLP. La Banca di Inghilterra ha recentemente commentato: “L'industria del petrolio greggio e del gas naturale assediate hanno tagliato le spese di capitale fino ad un punto al di sotto dei livelli minimi necessari per sostituire le riserve – la sostituzione di riserve provate nel passato ha costituito circa l'80% della spesa dell'industria. Tuttavia, l'industria ha tagliato le sue spese di capitale di un totale del 50% nel 2015 e nel 2016. Secondo il nuovo studio di Deloitte [di cui si è parlato sopra], questa mancanza di investimento esaurirà rapidamente la disponibilità futura di riserve e di produzione”.

[2] Questo effetto viene anche definito “cannibalizzazione”. Vedete per esempio, J. M. Pearce, 2009, Strategie di mitigazione dei gas serra per sopprimere il cannibalismo energetico, Seconda conferenza sulla tecnologia del cambiamento climatico, 12-15, Hamilton, Ontario, Canada. Tuttavia, nell'industria petrolifere e più in generale nell'industria estrattiva, il cannibalismo di solito si riferisce a ciò che fanno le società quando stanno raggiungendo la fine delle riserve estraibili e tagliano sulla manutenzione, svendono beni o ne acquisiscono alcuni da società fallite per cercare di sopravvivere un po' più a lungo. Attualmente sono in corso molte cessioni di beni per rattoppare il petrolio e il gas di scisto, stessa cosa fra le major, Lukoil, BP, Shell, Chevron, etc… Fra i tagli di spesa e le cessioni di beni le quantità coinvolte sono nell'ordine di 1-2 trilioni di dollari.

[3] Questo grafico è basato sui dati di energia netta di THG, sui dati di produzione della BP e sui dati demografici dell'ONU.