Su tutti i quotidiani, a fine anno, sono apparsi annunci ed articoli di questo tipo:
“Energia: da gennaio l’elettricità in aumento del 5,3%, il gas del 5%”;
“Tariffe, dal primo gennaio aumentano le bollette: elettricità 5,3%, gas 5%”;
“Dal primo gennaio bollette di gas e luce più care”.
“Si tratta di aumenti delle tariffe del tutto sproporzionati e che avranno un impatto
elevatissimo sui nuclei familiari numerosi e sulle famiglie a reddito medio-basso”,
afferma il presidente del Codacons, mentre il presidente di Federconsumatori lancia
l’allarme sul prezzo del gas: “L’aumento nel periodo invernale è un fatto
consolidato, sul quale è giunto il momento di indagare meglio”.
E noi vogliamo proprio “indagare meglio” per meglio capire quale è la realtà e se, in
particolare, l’energia elettrica è, poi, veramente, così costosa come si vuole fare
apparire.
A tal fine conviene partire dall’unità di misura dell’energia elettrica, unità nota come
kWh (che si legge chilowattora), che è il parametro cui fare riferimento sia per il
costo, sia per gli aumenti % di cui hanno parlato i quotidiani a fine anno.
Ebbene, mentre è semplice per tutti capire che un aumento del 10% del prezzo di una
bottiglia di vino da un litro che costava 4,25 € equivale a un incremento di 0,425 €
per litro, mentre è pure semplice commisurare, anche visualmente, l’aumento del
prezzo (10%) alla quantità di vino (litro) avendo tutti chiaro in mente, anche
visivamente “quanto” è un litro, unità di misura dei volumi usata quotidianamente da
tutti, altrettanto semplice non è quando si parla dell’energia elettrica perché è di più
difficile comprensione a cosa corrisponda, nella realtà, un kWh e, quindi, manca un
elemento rilevante per la valutazione reale di ciò di cui si parla, e l’unico riferimento
di valutazione rimane l’aumento percentuale, insufficiente a far comprendere,
pienamente, ciò di cui parlano i quotidiani.
Ma, cosa ancora più interessante, dovuta proprio alla normale “conoscenza” che tutti
hanno dell’unità di misura del vino, cioè il litro, è che nessuno dice che una bottiglia
di un litro di vino che costa 4,25 € ha un prezzo elevato; ciò è dovuto al fatto che la
maggioranza della gente ha anche un’idea dell’ordine di grandezza del giusto prezzo
a litro delle bottiglie di vino. Sono pochi, invece, a sapere a cosa corrisponda, nella
realtà, 1 kWh di energia elettrica, e se il prezzo pagato per ogni kWh sia
effettivamente giusto o esagerato e ciò sempre perché non è chiaro a cosa
corrisponda, veramente, l’energia elettrica di 1 kWh.
Vediamo perciò di spiegarlo cercando di renderlo comprensibile anche ai non esperti
di fisica per poter trarre le necessarie conclusioni.
Come detto, ogni grandezza “misurabile”, ha una sua unità di misura, stabilita
convenzionalmente. Così, le distanze si misurano in metri, con multipli i decametri,
ettometri, chilometri, ecc. e sottomultipli i decimetri, i centimetri, i millimetri, e
quando diciamo che da Roma a Napoli ci sono circa 200 km abbiamo subito in mente
l’idea di questa distanza; i volumi si misurano in metri cubi (con multipli e
sottomultipli), ma anche in litri (con multipli e sottomultipli) e, quindi, quando
diciamo che una persona ha bevuto un litro di vino ci viene subito in mente, vediamo
subito, una bottiglia da 1 litro, oppure quando diciamo che un camion ha scaricato 10
metri cubi di sabbia vediamo subito un gran mucchio di sabbia per terra.
Anche l’energia elettrica, grandezza invisibile che è portata nei fili elettrici dagli
altrettanto invisibili elettroni che corrono lungo gli stessi (attenzione a non
confondere: “corrente elettrica”, sono gli elettroni che corrono lungo i fili, “energia
elettrica” è l’energia portata dagli elettroni nel loro movimento, quando si spostano
lungo i fili), come le altre grandezze misurabili e visibili di cui si è parlato in
precedenza, è anch’essa misurabile e si misura in kWh.
Poiché l’energia elettrica viene impiegata a compiere determinate funzioni quali, ad
esempio, riscaldare acqua nello scaldabagno, illuminare una stanza attraverso le
lampade, ecc., essa si “consuma” svolgendo questi compiti (in realtà si trasforma in
energia termica/calore che cede all’acqua dello scaldabagno, energia radiante
luminosa attraverso la lampada incandescente): perciò, utilizzando la sua unità di
misura che, come detto, è il kWh, normalmente diciamo, ad esempio, che con lo
scaldabagno elettrico acceso si sono “consumati” 10 kWh di energia elettrica,
consumo che pagherò con la bolletta elettrica.
Ciò detto abbiamo già un’idea più vicina al significato di energia ed al suo costo, ma
non è comunque sufficiente a comprenderne la sua reale dimensione. Perciò daremo
ulteriori chiarimenti.
Per meglio inquadrare l’argomento diciamo che l’energia è anche quella grandezza
che consente a noi ed alle macchine di compiere lavoro. La nostra energia è quella
che ci viene dalle cose di cui ci nutriamo, tant’è che si dice spesso che alcuni alimenti
sono più “energetici” di altri per far capire da dove viene questa nostra energia
muscolare. Alle macchine può essere data in tanti modi: con la benzina o con gas o
gasolio se macchine con motori a combustione interna, con il carbone nelle macchine
a vapore (le vecchie locomotive a vapore) con l’elettricità alla maggioranza delle
macchine, dall’ascensore alle pompe, dai treni alle metropolitane e così via.
Perciò, parlando di lavoro, anche portare una valigia dal piano terra – con o senza
ascensore – ai piani superiori significa compiere lavoro: più in alto si va più lavoro si
compie, più pesante è la valigia più lavoro si compie.
Si può dire, perciò, che spostare una valigia di 10 kg di peso P dal piano terra al
quinto piano, che si trova ad una altezza H di circa 15 metri dal piano terra richiede
un lavoro proporzionale al peso P ed all’altezza H in cui viene portata e, la formula
(studiata in fisica) è :
L = P x H x 9,81 = 10 x 15 x 9,81 = 1.471,5 N x m (Newton x m) = 1.471,5 J (Joule)
= 1,4715 kJ
dove 9,81 è l’accelerazione di gravità, N è l’unità di misura delle forze (Newton) e J è
l’unità di misura del lavoro (Joule). Come si vede, ogni grandezza ha la sua unità di
misura, non solo le lunghezze (metri), i volumi (metri cubi o litri) ma anche le forze
(Newton) ed il lavoro (Joule).
Poiché, però, il lavoro non è altro che energia che passa da un corpo, quello che lo
compie, ad un altro corpo, quello che lo riceve, tra l’energia “lavoro” che è in realtà
“energia meccanica” e l’energia elettrica, altra forma di energia, c’è sempre una
equivalenza, anche se sono espresse con unità di misura diverse e quindi, con numeri
diversi. Ciò non toglie che essendo entrambe “energia” non possano essere espresse
con le stesse unità di misura cambiando, però, i valori dei calcoli. Ciò già succede, ad
esempio, con i volumi: chiunque sa che 1 metro cubo equivale a 1.000 litri, perciò per
i volumi si possono utilizzare sia i litri che i metri cubi.
Se si fa questa corrispondenza tra Lavoro meccanico, misurato in Joule, ed Energia
elettrica misurata in kWh si trova (ma qui non lo dimostriamo) che 1 kWh =
3.600.000 Joule
Perciò, il lavoro è possibile compierlo solo se si ha energia a sufficienza, energia che
viene “consumata” da chi lo compie e se a compierlo è una macchina, ad es.
l’ascensore, richiederà energia elettrica e quindi, “consumerà” energia elettrica.
A questo punto possiamo fare un esempio conclusivo:
Immaginiamo di avere 1.000 litri di acqua, che sono anche 1 metro cubo ed anche
1.000 kg in peso.
Vogliamo vedere fino a quale piano di un grattacielo possiamo portarli, compiendo
lavoro con una pompa, “consumando”, a tal fine, l’energia elettrica pari ad 1 kWh. In
tal modo potremo meglio capire a quanta energia umana muscolare corrisponde 1
kWh, se dovessimo portarli a piedi, ed avremo un elemento più chiaro di confronto
per capirne il valore.
Sappiamo che un litro di acqua pesa un kg. Perciò, 1.000 litri pesano 1.000 kg.
Ora, per spostare 1.000 kg di acqua ad una altezza H dovremo, come detto, compiere
un lavoro.
La formula nota è: L = Peso x altezza x 9,81(come visto prima con la valigia).
Quindi, L = 1.000 x H x 9,81 da dove dobbiamo ricavare H. A tal fine basta sapere
quanto vale L ed il problema è risolto.
Ma noi sappiamo anche che, per compiere il lavoro L abbiamo a disposizione
l’energia elettrica di 1 kWh, per cui, basta utilizzare una pompa idraulica collegata
alla linea elettrica e vedere fino a che altezza può portare l’acqua interrompendo
l’energia quando si è “consumato” 1 kWh di energia.
Sappiamo anche che le pompe, come tutte le macchine, non ridanno tutta l’energia
che assorbono perché hanno delle perdite interne, espresse con il loro rendimento.
Ciò significa che quando la pompa avrà assorbito e consumato 1 kWh di energia
elettrica, il lavoro reale che avrà fatto trasportando l’acqua è minore a causa delle
perdite.
Se, perciò, il rendimento della pompa è del 60%, che vuol dire 0,6, ciò significa che il
lavoro vero che compirà sull’acqua per sollevarla, espresso in kWh, sarà di 1 kWh x
0,6 = 0,6 kWh, ed è questo il reale lavoro che la pompa compirà per spostare l’acqua
ovvero L = 0,6 kWh.
A questo punto, ponendo L = 0,6 kWh e trasformando i kWh in kiloJoule – migliaia
di joule – (moltiplicare per 3.600) – si avrà: 0,6 x 3.600 = 2.160 kJ, equivalenti a
2.160 x 1.000 = 2.160.000 J, nella formula si avrà:
L = P x H x 9,81 ovvero 2.160.000 = 1.000 x H x 9,81 da cui si ricava:
H = (2.160.000)/(1.000 x 9,81) = 2.160/9,81 = 220 metri
In pratica, con 1 kWh di energia elettrica consumata (utilizzata) dalla pompa, si riesce
a portare 1 tonnellata di acqua (1.000 litri o 1.000 kg) da terra fino a 220 metri di
altezza.
Se si tiene presente che nei palazzi, ogni piano occupa un’altezza di 3,30 metri (3
metri fra pavimento e soffitto e 30 cm di solaio), dividendo 220 m per 3,30 si ottiene
n = (220/3,3) = 73 piani, quindi è come dire che 1 kWh di energia elettrica è in gado
di portare 1 tonnellata di acqua fino ad un’altezza di 73 piani.
Poiché, nel 2018, dopo gli aumenti di prezzo, ogni kWh costa circa 25 centesimi di €,
è agevole concludere che tale lavoro viene pagato al massimo 25 centesimi di euro.
D’altra parte, 1.000 litri d’acqua possono versarsi anche in bidoni da 20 litri ciascuno
riempiendo, così, (1000/20) = 50 bidoni.
Se al posto della pompa usassimo energia muscolare, la nostra, portando a piedi ed
usando le scale due bidoni per volta, dovremmo andare su e giù, al 73° piano, con due
bidoni di venti litri ciascuno, per ben 25 volte.
EBBENE, QUESTO È CIÒ CHE VALE 1 KWH DI ENERGIA ELETTRICA.
Ecco, questo lavoraccio equivale a 1 kWh di energia elettrica, che costa appena 25
centesimi di €. E poi ci lamentiamo che l’energia è cara? Pensate che mediamente una
famiglia consuma 10 kWh al giorno!
PS: Tu porteresti 1.000 litri di acqua al 73° piano per 25 centesimi di € (50 lire) ?
Ora che abbiamo indagato meglio, è poi così tanto costosa l’energia elettrica rispetto
ad altri beni meno utili
oppure siamo abituati allo spreco, tanto non capiamo neppure
quel è il suo reale valore?
Tornando all’esempio della bottiglia di vino dal costo di 4,25 € che, normalmente,
compriamo senza scandalizzarci (giustamente) del prezzo (visto il gran lavoro a
monte che richiede); ma 4,25 € corrispondono al costo di (4,25/0,25) = 17 kWh,
ovvero come fare per ben 17 volte 73 piani con due bidoni di 20 litri pieni di acqua.
Sul piano dei costi sono equivalenti.
Ma chi farebbe tale lavoraccio per poi comprare una bottiglia di vino da 4,25 €?
Conclusione: facciamolo fare all’energia elettrica questo ed altri lavoracci ma non
lamentiamoci dicendo che costa molto perché, se si arrabbia, diventa pericolosa e,
senza farsi vedere, perché è anche invisibile, potrebbe fulminarci e ci metterebbe solo
pochi istanti.
