L'effetto serra
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La Terra riceve continuamente energia dal Sole, e la riemette verso lo spazio esterno sotto forma di radiazione elettromagnetica infrarossa. E' in questo modo che la Terra non va arrosto.
Petrolio, gas e carbone, al momento della combustione, rilasciano notevoli quantità di CO2 nell'atmosfera. Il CO2 è un gas poco trasparente alla radiazione infrarossa, e la "trattiene" aumentando così la temperatura dell'atmosfera.

Quindi, maggiore è la percentuale di CO2 nell'atmosfera e maggiore è la temperatura di equilibrio dell'atmosfera.
Più combustibili fossili vengono bruciati e più aumenta il CO2.
Il Protocollo di Kyoto impegna i Paesi industrializzati, a ridurre complessivamente del 5% nel periodo 2008–2012 le principali emissioni dei gas capaci di alterare il naturale effetto serra. 

Per i Paesi in via di sviluppo il Protocollo di Kyoto non prevede alcun obiettivo di riduzione. In queste regioni la crescita delle emissioni di anidride carbonica e degli altri gas serra sta avvenendo ad un ritmo che è circa triplo (+25% nel periodo 1990-1995) di quello dei Paesi sviluppati (+8% nello stesso periodo).
Per fare un esempio, mentre da noi ogni centrale richiede anni di dibattiti la Cina apre una nuova centrale a carbone da 500 megawatt ogni settimana.

La stima delle future emissioni diventa così estremamente difficile perché dipende dai vari trend demografici, economici, tecnologici e dagli sviluppi politici ed istituzionali di tutti i paesi del pianeta. In ogni caso, senza delle misure più restrittive volte alla limitazione delle emissioni, la concentrazione atmosferica dei gas serra continuerà ad aumentare fino a provocare dei danni climatici oggi  impensabili.

Ma è del tutto ridicolo pensare che la riduzione dei gas serra possa efficacemente fatta dai paesi industrializzati (1 miliardo di persone) mentre altri 5 miliardi di persone non hanno nessun vincolo e bruciano combustibili fossili con tecnologie che in occidente si usavano cinquanta anni fa.

A questo si deve aggiungere che la comunità scientifica non è affatto concorde nell'indicare la sola attività umana come causa del riscaldamento del pianeta.
I cicli termici della Terra si alternano da millenni, fra glaciazioni e periodi di calore, mentre è ancora poco conosciuto quale sia l'effetto delle variazioni dell'intensità dei raggi cosmici (li troveremo più avanti) e delle fluttuazioni dei campi magnetici nel sistema solare.
 

Quali sono le fonti energetiche "inquinanti"
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Ora sarà interessante esaminare questa tabella per verificare la quantità di emissione di CO2 per le diverse forme di energia.
I dati sono riferiti a un impianto tipo da 1.000 MWe (1.000 Megwatt elettrici) che funzionasse a pieno regime per un anno.
(la potenza di punta richiesta dalla rete elettrica italiana circa 52.000 MWe, nel 2006)

Come si vede le fonti che emettono "Zero" gas serra (CO2) sono nucleare, solare ed eolico.
A fronte di questo "Zero" il carbone emette 3 miliardi di metri cubi di CO2, il petrolio 2,3 miliardi, e il gas 1,5 miliardi di metri cubi.
Quindi, se si vuole evitare la produzione di gas serra le fonti energetiche pulite sono queste: nucleare, solare ed eolico.
(In questa tabella manca il riferimento al solare termico, che è ugualmente ad emissioni Zero, ma che presenta inoltre il vantaggio, rispetto al solare fotovoltaico, di un maggiore rendimento e il non utilizzo di sostanze chimiche pericolose per la sua realizzazione)

Gli altri inquinanti, anidride solforosa (SO2), ossidi di azoto (NOx), polveri sottili e ceneri sono dannosi per la salute.

Cambiamenti rivoluzionari sono
"necessari"
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Dall’era pre-industriale ad oggi la concentrazione di anidride carbonica nell’atmosfera è passata da circa 275 a circa 370 parti per milione (ppm). Senza interventi, essa potrà superare le 550 ppm entro questo secolo: a questi livelli, i modelli climatologici prevedono riscaldamenti globali dello stesso ordine di quello che ha posto termine all’ultimo massimo glaciale, ma che si sommerebbero a quest’ultimo, portando il globo terracqueo in una situazione non più verificatasi almeno da molti milioni di anni.
Il consumo di potenza primaria dell’umanità è oggi pari a circa 12 TW (TW, Terawatt, 1 TW = un miliardo di watt) (equivalenti, in potenza elettrica, a 12.000 grandi centrali), di cui l’85% proviene da combustibili fossili. 
Nell’ipotesi di ammettere un ragionevole miglioramento del livello di vita anche nei paesi oggi in via di sviluppo, una stabilizzazione del livello di CO2 rispettivamente a 550, 450 e 350 ppm richiederebbe la disponibilità, a metà di questo secolo, di una potenza primaria esente da emissioni dell’ordine di 15, 25 e oltre 30 TW. Raggiungere questi obiettivi è tutt’altro che facile.

La regolamentazione obbligatoria delle emissioni non sembra politicamente accettabile, né praticamente attuabile (si veda la sorte del Protocollo di Kyoto, i cui stessi paesi firmatari hanno già in gran parte superato le emissioni del 1990, mentre dovrebbero ridurle mediamente del 5% entro 4-8 anni!). Per inciso, appare sempre più chiaro che la misura delle riduzioni previste dal Protocollo di Kyoto, anche in quanto limitata ai soli paesi industrializzati, avrebbe un effetto praticamente trascurabile sulla tendenza del clima globale.

La via più efficace per ridurre le emissioni di gas che provocano l’effetto-serra (i cosiddetti gas-serra), mantenendo lo sviluppo economico non può quindi che risiedere in cambiamenti rivoluzionari nelle tecnologie per produrre, distribuire, accumulare, convertire l’energia. 

Gli ordini di grandezza in gioco sono tali che in meno di cinquant’anni occorrerebbe mettere in produzione una potenza, esente da emissioni di gas-serra, che sia da una a tre volte tutta la potenza oggi consumata nel mondo: i cambiamenti “rivoluzionari” prima citati, infatti, dovranno essere tali non tanto dal punto di vista tecnologico, quanto dal punto di vista della loro accettazione ed implementazione su grande scala industriale in tutto il mondo.

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