Come possiamo risolvere la crisi energetica e mitigare i cambiamenti climatici?

I sintomi della crisi climatica incombente abbondano: eventi di calore estremo di 50 anni che si verificano ogni anno, scioglimento delle calotte polari, incendi boschivi che circondano il globo, cicloni tropicali di maggiori dimensioni, intensità e, come è stato molto evidente nella recente visita dell’uragano Ida a New York, livelli di precipitazioni senza precedenti. Questi sono tutti i risultati attesi delle crescenti quantità di gas serra che abbiamo pompato nell’atmosfera, e stanno per peggiorare. Nulla di ciò che stiamo facendo suggerisce che manterremo le temperature globali entro i 2°C dei livelli preindustriali-un obiettivo dell’accordo di Parigi. Un aumento di 2°C sarebbe estremamente spiacevole. Un aumento di 5°C entro il 2100-previsto da alcuni dei modelli business-as—usual e compatibile con la nostra traiettoria attuale-cambierebbe il pianeta. Le temperature non smetteranno di aumentare solo perché abbiamo raggiunto il punto di interruzione arbitrario di 2100, e ciò che potrebbe accadere in seguito è davvero spaventoso.

Risolvere la crisi imminente richiede di modificare le nostre scelte energetiche, ma dobbiamo apprezzare quanto siano limitate le nostre opzioni. Qualsiasi scelta energetica alla fine vive o muore per i suoi EROI: energia restituita (energia) investita. Una cucitura di carbone potrebbe fornire una data quantità di energia. Contro questo c’è la quantità di energia che dobbiamo investire per estrarla—energia spesa dai minatori, energia messa in strumenti di costruzione, ecc. L’EROE di questo carbone è il rapporto tra l’energia che produce e l’energia che abbiamo investito nella sua estrazione.

Le caratteristiche materiali e sociali di una società dipendono dall’ERO delle sue fonti energetiche. Per mantenere una società riconoscibile simile alla nostra in termini di comfort materiali si stima che richieda un EROE nell’intervallo 11-14. Per mantenere una società con alcuni dei tratti distintivi delle democrazie liberali di successo—alti punteggi sull’indice di sviluppo umano, salute infantile, uguaglianza di genere, alfabetizzazione femminile-può essere necessario un EROE sociale di circa 25.

Mitigare i cambiamenti climatici mantenendo le fonti energetiche con l’EROIs richiesto non è un compito facile.

Storicamente, i combustibili fossili hanno sfoggiato un EROIs sorprendentemente alto di 100+. Oggi, questi sono scesi a circa 25-29, già a disagio vicino al minimo richiesto. Rendere i combustibili fossili rispettosi del clima richiederà un ampio uso della tecnologia di cattura e sequestro del carbonio (CCS). Se funziona a tutti-la giuria è ancora fuori-CCS sarà un processo energeticamente costoso, quasi certamente riducendo il declino EROIs di combustibili fossili al di sotto del punto di vitalità.

L’energia nucleare è un’altra opzione. Sfortunatamente, l’EROE della fissione nucleare non è mai stato particolarmente elevato: la maggior parte delle valutazioni peer reviewed si coalizzano nella gamma 5-14. La fusione nucleare-se può essere fatta funzionare-non sarà disponibile in tempo per combattere i nostri problemi climatici.

Questo lascia le energie rinnovabili. Tuttavia, non è chiaro se qualsiasi fonte di energia rinnovabile avrà gli EROI necessari per mantenere la società nella sua forma attuale. I biocarburanti, con EROIs di 1-3, non lo taglieranno. Peer reviewed stime degli EROI di energia solare vanno da 1 a 10, e per l’energia eolica da 3 a 15. L’energia idroelettrica è promettente, con stime che vanno da 10 a 84, ma la scarsità di siti adatti rende l’energia idroelettrica una soluzione generale improbabile per il nostro fabbisogno energetico.

Il cibo—una scelta energetica non meno del carburante—fornisce il percorso tra la roccia del cambiamento climatico e il luogo duro di un EROIS incredibilmente basso. La carne richiede l’investimento di 82-96 volte più energia di quanto restituisce. È un’indulgenza energica che non possiamo più permetterci. Questa scelta energetica è responsabile del 14,5% delle emissioni climatiche. Fondamentalmente, il 44% di tutto il metano antropogenico verrebbe rimosso dall’atmosfera abbandonando questa scelta. Il metano è particolarmente importante nella battaglia contro il cambiamento climatico non solo perché è molto più potente dell’anidride carbonica, ma perché, con un’emivita atmosferica di soli 8,5 anni, possiamo aspettarci di liberarcene molto rapidamente, in un lasso di tempo che farebbe una differenza significativa per la mitigazione del clima a breve termine.

L’abbandono della carne apre un’ulteriore opportunità: l’imboschimento—la coltivazione di alberi su terreni non recentemente utilizzati a tale scopo—su vasta scala. Un acro di terreni appena imboschiti sequestra tra 2,2 e 9,5 tonnellate di anidride carbonica all’anno. Supponiamo 5,5 tonnellate. Ogni anno, l’americano medio è responsabile di 16,5 tonnellate di anidride carbonica. Per compensare l’impronta di carbonio della nazione, quindi, abbiamo bisogno di trovare tre acri di terra a persona. Moltiplicato per i 330 milioni di abitanti degli Stati Uniti, dobbiamo trovare 990 milioni di acri. L’abbandono dell’agricoltura animale non ci porterà lì, ma ci porterà sorprendentemente lontano. Attualmente, 834 milioni di ettari sono dedicati all’agricoltura animale, sia per il pascolo che per la coltivazione di colture per mangimi. Il terreno extra necessario per coltivare colture destinate al consumo umano, a causa delle inefficienze legate alla conversione delle proteine vegetali in proteine animali, sarebbe incredibilmente piccolo rispetto a quello attualmente dedicato agli animali.

In un recente studio satellitare, Jean-Francois Bastin e colleghi hanno stimato che, a livello globale, 2,2 miliardi di acri di terra sono disponibili per l’imboschimento. Imboschito, questo cancellerebbe l’impronta di carbonio dell’umanità. Il problema è che gran parte di questa terra è attualmente utilizzata per l’agricoltura animale. Abbandonare l’agricoltura animale e imboschire questa terra è il passo più efficace che possiamo compiere contro i cambiamenti climatici a breve termine.