Storia

Il rapporto tra l'uomo e l'energia, dal fuoco alle ultime tecnologie

Storia dell'energia dall'antichità a oggi: dal fuoco al nucleare e al petrolio, le fonti di energia che hanno portato il progresso, ma a caro prezzo.

Nel mito greco il titano Prometeo ruba il fuoco a Zeus per donarlo all'umanità, che si trova così tra le mani una fonte di energia ben più grande della forza delle braccia. I mortali potranno cuocere la carne, fondere metalli e forgiare utensili, armi e gioielli, ma presto scopriranno anche che amministrare quel dono non è facile. «L'energia è l'unica moneta universale», sostiene Vaclav Smil – professore emerito della Manitoba University (Canada), studioso dei modelli di sviluppo e storico della tecnologia – nel suo libro Energia e civiltà. Una storia (Hoepli). «Sia l'evoluzione umana nella preistoria sia il corso della Storia si possono vedere come ricerca di modi per controllare depositi e flussi di energia in forme sempre più concentrate e versatili, per convertirle in calore, luce e movimento». Ecco dunque il lungo percorso e gli sforzi compiuti dall'uomo per ottenere e produrre quel fuoco che solo il mito di Prometeo dà per "regalato".

A CACCIA DI ENERGIA. Reperibilità, costo, facilità d'uso ed efficienza sono criteri comuni a tutte le epoche e civiltà, quando si tratta di energia. «Nella scelta delle fonti energetiche ha contato sempre, in primo luogo, la reperibilità», conferma Grazia Pagnotta, docente di Storia dell'ambiente all'Università di Roma Tre e autrice del saggio Prometeo a Fukushima (Einaudi). «La reperibilità abbassava i costi. Una volta avviato lo sfruttamento di una fonte, si cercava di migliorarne facilità di impiego ed efficienza energetica». Lo shock petrolifero del 1973 cambiò questo modo di ragionare. «Dagli Anni '70 per la prima volta, di fronte al problema della finitezza delle fonti fossili (il petrolio in particolare), si cercarono soluzioni che andassero oltre la mera reperibilità». Si cominciò a parlare di sostenibilità, anche se più economica che ambientale.

GIRA LA RUOTA... Il mercato dell'energia anticamente non offriva molta varietà. «Alla forza motrice umana e al fuoco, dal VII millennio a.C. si aggiunsero i muscoli degli animali», continua la storica. «L'antichità scoprì l'importanza del moto rotatorio per aiutare lo sforzo dei muscoli e inventò le prime "macchine semplici". Le due più significative, che permisero di comprendere i principi meccanici e allo stesso tempo di applicarli, furono la ruota del vasaio e la ruota per il trasporto, diffusi dalla Mesopotamia presumibilmente nel 6000 a.

C., anche se i resti noti più antichi risalgono al IV millennio a.C.».

Oggi sappiamo che le piramidi egizie furono costruite con macchine manovrate da operai salariati. Ma la più diffusa forza-lavoro nel mondo antico era quella di schiavi e animali. «Due schiavi romani dediti tutto il giorno alla macinazione con la mola manuale (dal III secolo a.C.) potevano produrre meno di 7 kg di farina all'ora», racconta Smil. «Più efficiente era la mola asinalis (il "mulino pompeiano", di roccia vulcanica) azionata da un asino. Ma erano gli schiavi la fonte di energia delle impastatrici nelle grandi panetterie dell'antica Roma: l'alimento base dell'impero era prodotto al prezzo di una terribile sofferenza fisica». Ancora: senza i "calcanti" del Medioevo, gli uomini-criceto che azionavano grandi ruote di legno per muovere le gru dei cantieri, non avremmo le cattedrali gotiche. E nell'Inghilterra dell'Ottocento i detenuti nelle galere di Sua Maestà camminavano per ore su rulli paralleli per fornire energia meccanica a congegni di vario tipo. Nel 1823 il direttore della prigione del Devon commentava così: "non lo considero un lavoro degradante; anzi, mantiene in salute i prigionieri".

Una macchina a propulsione umana per macinare grano nell'illustrazione di una copia del 1914 dell'Encyclopédie di Diderot e D'Alembert (XVIII secolo). Per gran parte dell'antichità la forza motrice principale è stata il lavoro degli schiavi o quello animale.
Una macchina a propulsione umana per macinare grano, nell'illustrazione di una copia del 1914 dell'Encyclopédie di Diderot e D'Alembert (XVIII secolo). Per gran parte dell'antichità la forza motrice principale è stata il lavoro degli schiavi o quello animale. © WikiMedia, P.D.

ACQUA E VENTO. Il cocktail energetico antico prevedeva poi acqua e vento. I Romani conoscevano la ruota idraulica, evoluzione di invenzioni egizie e greche, ma la usarono poco. Nel II secolo d.C. a Barbegal, in Provenza (Francia), realizzarono il più grande complesso di mulini dell'epoca, con ben 16 ruote che azionavano macine, eppure l'acqua forniva in totale meno dell'1% dell'energia dell'impero. I mulini si diffusero veramente dall'Alto Medioevo in poi: fino ad allora, gli schiavi erano stati più convenienti. La forza del vento spingeva le navi greche e romane, ma il grosso del lavoro lo facevano le braccia dei rematori. Anche qui ci vollero secoli prima che le innovazioni nautiche rendessero vele e scafi abbastanza efficienti da permettere i viaggi di esplorazione del '400.

I mulini a vento, comuni tra Persia e Afghanistan nella tarda antichità, spuntarono in Europa dopo il IX secolo, per merito anche degli Arabi, e azionavano macine e pompe idrauliche: fu grazie ai mulini a vento che gli olandesi prosciugarono i polder nel Seicento. Si potrebbe essere tentati di paragonare le fonti di energia rinnovabili oggi più promettenti, come l'eolica, a questi antichi precedenti. «La principale differenza tra mulini a vento medievali e pale eoliche è che i primi producevano energia meccanica, le seconde producono energia elettrica», precisa Grazia Pagnotta.

«Possiamo però trovare un'analogia nella proprietà di queste fonti. Al contrario dei terreni sui quali passavano i fiumi che muovevano i mulini ad acqua, il vento non appartiene a nessuno; e infatti la diffusione dei mulini a vento ridusse conflitti e tensioni sociali nell'Europa medievale. Oggi petrolio, gas naturale e carbone sono risorse estratte da terreni di proprietà, mentre per il vento si considera soltanto la proprietà del luogo dove installare le pale e non quella della fonte di energia in sé».

In un quadro di Jacob van Ruisdael del 1651, paesaggio con mulini a vento vicino a Haarlem nei Paesi Bassi.
In un quadro di Jacob van Ruisdael del 1651, paesaggio con mulini a vento vicino a Haarlem nei Paesi Bassi. © WikiMedia, P.D.

LA PRIMA CRISI. E il fuoco di Prometeo? Per millenni lo abbiamo alimentato con torba (vegetali semi-decomposti in terreni umidi), sterco essiccato e soprattutto legname. «Le città, più che legna, richiedevano carbone vegetale», spiega Smil. «Era l'unico combustibile preindustriale che producesse poco fumo e quindi era preferito per il riscaldamento domestico». Il carbone di legna, però, scalda meno di quello fossile estratto dalle miniere: «Per grandi città in regioni dal clima temperato era necessaria un'area ricca di legna grande almeno 100 volte la loro estensione per garantire il combustibile necessario». La fame di legna e carbone vegetale avrebbe portato, nel Cinquecento, alla prima grande crisi energetica in Europa.

Crescita demografica e colonizzazione del Nuovo Mondo fecero aumentare, al di qua dell'Atlantico, le attività delle manifatture, che richiesero sempre più combustibile. «Secondo una interpretazione storiografica, queste necessità si scontrarono con le difficoltà di approvvigionamento, che si trasformarono in quella che alcuni chiamano "crisi del legno" o "crisi di deforestazione": una carenza che avrebbe portato a un'inflazione crescente», sintetizza Grazia Pagnotta. Non tutti concordano con questa ricostruzione, ma è un fatto che i prezzi elevati di legna e carbone di legna resero competitiva l'estrazione del carbone fossile, coprotagonista della Rivoluzione industriale.

BOOM ENERGETICI. Ogni fase dell'industrializzazione ha avuto le sue fonti di energia. Il primo boom (1787-1814) coincise con lo sfruttamento sistematico delle miniere di carbone fossile (già impiegato dai cinesi duemila anni fa) e con l'affermazione della macchina a vapore. Nel 1769 il perfezionamento di tentativi precedenti era sfociato nel brevetto dello scozzese James Watt. Per calcolare la potenza del suo motore a vapore nel produrre energia, Watt usò come unità di misura il "cavallo vapore". Ma c'era il trucco. «Un cavallo dell'epoca mediamente sviluppava una potenza inferiore a un cavallo vapore», spiega Smil.

«Watt gonfiò le stime per conquistare i clienti e convincerli a sostituire gli animali che muovevano le macchine con i suoi motori a vapore». L'idea funzionò e l'innovazione di Watt fu un successo commerciale. Le industrie continuarono per un po' a preferire le ruote idrauliche, ma alla fine l'invenzione della locomotiva impose il vapore e portò alla seconda fase di industrializzazione (1843-1869), trainata da ferrovie, piroscafi e siderurgia.

Il terzo ciclo espansivo (1898-1924) avvenne nel segno dell'elettricità. «Fu un grande passaggio, nell'illuminazione ma soprattutto nella realizzazione di macchinari efficaci», dice Grazia Pagnotta. «I motori elettrici fecero irruzione nelle industrie, rendendo più semplice la produzione: potevano essere più facilmente collegati con altre parti meccaniche e se ne poteva calibrare il ritmo, facendo a meno delle cinghie che fino ad allora erano servite per trasmettere il moto: tutto diventò più veloce». Telegrafo, telefono, radio, elettrodomestici... La svolta elettrica fu come un nuovo dono di Prometeo. Con un lato oscuro: le crescenti emissioni di gas serra prodotti dai combustibili fossili bruciati in grandi quantità.

ITALIA IDROELETTRICA. Anche l'Italia dopo l'unificazione (1861) entrò nella gara energetica. Solo che da noi di carbone non ce n'era. «Per competere con le altre economie il Regno d'Italia si affidò all'idroelettrico», continua Grazia Pagnotta. «Le strette valli alpine si prestavano alla realizzazione di dighe e bacini artificiali, da dove convogliare l'acqua verso le turbine delle centrali. Negli Anni '80 dell'800 in Piemonte e Lombardia si costruirono dighe e centrali idroelettriche in numero sufficiente per sostenere lo sviluppo industriale di Torino e Milano e all'inizio del '900 il nostro Paese era al primo posto in Europa per produzione di energia idroelettrica.

L'industria tessile, che nell'800 si era insediata nelle valli prealpine per essere più vicina alle fonti di energia meccanica (i corsi d'acqua), poté espandersi nella Pianura Padana una volta effettuata l'elettrificazione del territorio. Le industrie strategiche (metallurgica, ferroviaria e cantieristica navale) nacquero al Nord proprio grazie a questa disponibilità energetica, oltre che per scelte politiche della classe dirigente dell'Italia post-unitaria, in prevalenza settentrionale».

GUERRA! Come prevedibile, la competizione energetica si trasformò in conflitto. E infatti nella Guerra franco-prussiana (1870-71) e nella Prima guerra mondiale (1914-18) la posta in gioco erano le miniere di carbone della Ruhr e della Saar, che alimentavano gli altiforni della siderurgia.

Passò invece un intero secolo prima che il petrolio scatenasse una crisi internazionale, a Suez nel 1956, quando inglesi e francesi tentarono inutilmente di fermare la nazionalizzazione egiziana del canale dove transitava il greggio del Medio Oriente. Nel mondo preindustriale il petrolio era poco più che una curiosità, nota per i giacimenti di superficie in riva al Mar Caspio e per il gas naturale sfruttato in Cina.

L'era petrolifera iniziò ufficialmente con la perforazione del primo pozzo a Titusville, Pennsylvania, il 27 agosto 1859. Ma si dovettero aspettare il motore a scoppio e l'automobile, nel 1886, per trasformarlo in oro nero. Dalla crisi di Suez ai nostri giorni, la lista delle guerre del greggio è lunga: Medio Oriente, Caucaso, Asia Centrale, Sud America... A fronteggiarsi, le compagnie petrolifere anglo-americane, le superpotenze della Guerra fredda, oligarchie e dittature asiatiche e mediorientali. Ancora oggi circa l'80% dell'energia primaria del mondo viene da combustibili fossili (petrolio, gas naturale e carbone), in attesa che si compia la transizione energetica iniziata nel 1954, anno della prima cella fotovoltaica capace di convertire la luce del Sole in elettricità.

Discorso a parte merita l'energia nucleare. Negli Anni '70, in piena crisi petrolifera, si prevedeva che il nucleare avrebbe mosso il mondo all'inizio del XXI secolo. Invece, oggi "solo" il 13% dell'elettricità mondiale viene da centrali nucleari. Questo perché molti (l'Italia dal 1987) hanno abbandonato la produzione di quest'energia conveniente ma giudicata troppo pericolosa dopo l'incidente di Three Mile Island (Usa, 1979), il disastro di Chernobyl (1986) e l'esplosione dei reattori di Fukushima nel 2011, a seguito di uno tsunami. Per non parlare del problema, mai risolto, delle scorie nucleari.

Articolo tratto da Focus Storia 175 (Energia, moneta universale di Aldo Cairoli), disponibile in formato digitale. Leggi anche il nuovo numero di Focus Storia in edicola.

 
21 febbraio 2022 Aldo Carioli
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