Biomasse e Biodiversità

Biomasse e Biodiversità

Come tutte le cose nuove che si presentano all’orizzonte del nostro sapere anche il tema intorno alle biomasse risente di mode, imperfezioni e “punti di vista” che devono ancora affrontare quella fase di approfondimento o, se vogliamo, di purificazione semantica.
L’interesse nato e che va sviluppandosi sulle biomasse è logicamente influenzato da aspetti energetici, economici, tecnici ed etici.

Via più che ci addentriamo nei meandri dello Sviluppo Sostenibile ci rendiamo conto che i concetti che stanno alla base di questa nuova visione dello Sviluppo Sociale si fondano sulla semplice considerazione che la Vita per poter essere e svilupparsi ha bisogno di Energia e che questa fonte di Energia deve mantenersi costante e disponibile nel maggior periodo possibile. La disponibilità di fonti energetiche è quindi il punto di partenza per poter garantire alle generazioni future (Rapporto Brundtland 1987) di soddisfare i propri bisogni.
Ma le fonti energetiche non sono tutte equivalenti ed i principi della termodinamica ci insegnano a distinguere tra fonti energetiche e macchine termodinamiche a differente rendimento.
L’utilizzo di una fonte energetica è possibile grazie ad una macchina termodinamica, cioè ad un sistema che sia in grado di avere in input una forma energetica e in output una forma energetica differente. Il risultato finale sarà quello di aver prodotto un lavoro utile al sistema con una efficienza della trasformazione che chiameremo rendimento. La parte non trasformata sarà quella aliquota definita entropia che è una funzione della irreversibilità (o se volete di disordine) del sistema.
Fin qui tutto bene; sono quegli elementi che abbiamo imparato a scuola, solo che quando questi concetti li trasliamo nell’ecosistema le cose si complicano o, sarebbe meglio dire, si complessizzano. Basandosi sul confronto disciplinare di Scienziati come Leon Brillouin, sulla negaentropia, Erwin Schroedinger sulla teoria che gli organismi si alimentano di energia negativa e su Ilya Prigogine, relativamente alle Strutture dissipative di Energia, si è dimostrato che l’Ecosistema in condizione di totopotenzialità, e per un dato ambiente, è la macchina termodinamica più efficiente.
A tale conclusione* si è giunti confrontando anche i lavori che Nicolas Leonard Sadi Carnot aveva compiuto e già pubblicato nel 1824 e alle sue successive speculazioni teoriche.
Ora, richiamando brevemente i principi della termodinamica, ci accorgiamo che i Sistemi Biologici si sono complessizzati al fine di innalzare al punto massimo possibile il rendimento energetico che deriva dall’utilizzo dell’energia solare e di quella contenuta nel nostro pianeta.
Nei sistemi biologici ogni singolo organismo si comporta come una macchina termodinamica. Ogni singola macchina termodinamica del sistema biologico si avvale non solo dell’energia solare e terrestre ma anche degli “scarti di lavorazione” di altri organismi funzionando in definitiva come un “Unico Organismo Vivente”.
Quello che fino ad oggi non si comprendeva (dalla Politica alla Ricerca) è che ogni organismo è utile al servizio degli altri.
Togliendone uno vado a decremento del funzionamento dell’intero sistema e più pezzi perdo più funziona male il mio Ecosistema.
In definitiva: quel valore dell’Entropia che nei sistemi termodinamici biologici assume determinati valori, man mano che il sistema si degrada (perde pezzi) va crescendo sempre di più a discapito del rendimento complessivo della nostra macchina biologica. Per usare un termine tanto e purtroppo noto nelle nostre città, un ecosistema degradato usa male l’energia a disposizione e quindi inquina di più. Il valore crescente dell’Entropia rappresenta per tutti i sistemi termodinamici una scala di misura dell’inquinamento e dell’inefficienza energetica.
Ora, ritornando al titolo del presente contributo appare fin troppo evidente che i temi sull’efficienza di utilizzo delle biomasse, per la produzione di energia, mancano fin troppo di frequente di una parametrazione dell’efficienza energetica complessiva. Nel rendimento dell’uso delle biomasse si fa riferimento a vari parametri ma molto di rado si fa un bilancio totale e quando lo si fa non in maniera ortodossa.
La ricerca scientifica ha serie difficoltà a parametrare un bilancio energetico di ecosistema e la bibliografia consultabile non aiuta più di tanto.
La questione è che, nella valutazione dell’efficienza della produzione di energia a partire da biomasse non si tiene conto dell’aspetto patrimoniale dell’energia.
Un Ecosistema che ha raggiunto la totopotenzialità ha impiegato un periodo lunghissimo è tutto questo tempo è stato necessario per accumulare energia sotto forma di energia materiale. In poche parole il sistema si è complessizzato attraverso la sua biodiversità che, altro non è che la trasformazione in un lungo periodo dell’energia accumulata. La visione relativistica di Einstein ci viene incontro facendoci comprendere che esiste un’equivalenza perfetta tra Energia e Materia e gli studi di Ilya Prigogine ci illuminano sulla natura e funzione della biodiversità quale patrimonio di base per il funzionamento della macchina termodinamica ecosistemica.
Purtroppo, negli studi di fattibilità e nei bilanci che andiamo vedendo in giro manca ancora questo approccio metodologico, che non è poca cosa.
Facciamo un esempio per assurdo: se oggi volessi ottenere una produzione di energia da biomasse, ammesso che abbia effettuato nei minimi dettagli il bilancio di rendimento energetico (per es. da cogenerazione) ed utilizzassi una grande estensione in monocoltura, pur confortato da questo tipo di bilancio, avrei compiuto un impoverimento dell’ecosistema, con conseguente abbassamento dell’efficienza termodinamica di Sistema. Un bilancio energetico che non tenga conto degli aspetti patrimoniali (Biodiversità ed Ecosistema), così come avviene in Economia, è un bilancio parziale e per questo inesatto.

Conclusioni

Così come gli aspetti della biodiversificazione dovranno essere affrontati dalla moderna agricoltura allo stesso modo è improponibile ed impensabile (da un punto di viste scientifico e quindi tecnico) l’ottenimento di energia da biomasse da sistemi a bassa biodiversità.
Ciò equivale a dire quanto segue:
• Le “aziende” per la produzione di energia da biomasse dovranno essere fondate su sistemi complessizzati, cioè su sistemi agricoli che emulino al massimo la vegetazione potenziale del sito;
• Le macchine per la trasformazione energetica di queste produzioni dovranno essere polifunzionali, cioè poter utilizzare al meglio produzioni e scarto di produzioni o lavorazioni;
• Il bilancio energetico deve tenere conto di due aspetti: 1- Quello tradizionale, cioè di rendimento della trasformazione della biomassa di partenza in altre forme di energie; 2 – Quello patrimoniale, cioè di un coefficiente energetico tra biodiversità potenziale ed attuale del sito.
Norme giuridiche, tecniche ed applicative ne dovranno trarre sostanziale suggerimento.

Guido Bissanti
* “Biodiversità e Potenza della Materia”
Dott. Agr. Guido Bissanti – Contributo sul Tema – Biodiversità e Bioetica –
C.N.R. – Consiglio Nazionale delle Ricerche – 16 gennaio 2008.