Prevenire le crisi del gas naturale

Lo scenario è quello di un film di James Bond: i cattivi vogliono usare un attacco con una bomba nucleare nel Bosforo per garantire che una vasta area sia contaminata radioattivamente e che solo il loro oleodotto possa trasportare il petrolio da est a ovest. Ciò che nel film "Il mondo non basta" suscita emozioni, nella realtà è giustamente spaventoso. Gli attacchi terroristici alle forniture di energia, come l'attacco a un impianto di gas algerino nel gennaio 2013, potrebbero in linea di principio scatenare una crisi energetica. Tuttavia, anche la Russia ha tagliato le forniture di gas più volte in passato, quando il Paese ha avuto una disputa con l'Ucraina sul prezzo del gas. Inoltre, le riserve di gas del Regno Unito erano sufficienti solo per sei ore alla fine del rigido inverno del 2013, perché un guasto tecnico aveva paralizzato un importante gasdotto di importazione.

Foro passante

Cosa succede se un importante fornitore della rete europea di gas naturale fallisce improvvisamente? Dirk Helbing, l'ETH Professor of Sociology, e il suo team hanno indagato su questa domanda. Hanno raccolto dati sulla densità di popolazione, sulle regioni metropolitane, sulla rete di gasdotti, sui terminali di gas naturale liquefatto e sul flusso annuale di gas attraverso l'Europa. "Abbiamo combinato diversi set di dati, alcuni dei quali erano difficili da ottenere", spiega Helbing. I ricercatori li hanno utilizzati per simulare il flusso di gas naturale in diverse condizioni. La loro sorprendente constatazione è stata che un minor flusso di gas non significa una minore congestione. Helbing spiega: "La rete di gasdotti non è stata progettata per questo caso": se i Paesi si riforniscono improvvisamente di gas naturale da altre fonti, si creano colli di bottiglia in alcuni gasdotti.

Nel loro modello, i ricercatori hanno studiato come evitare al meglio i colli di bottiglia. "Non si può lasciare la distribuzione del gas al mercato in caso di crisi", spiega Helbing. Dopo tutto, in passato i problemi di distribuzione hanno spesso portato a conflitti politici e persino militari. "L'Europa deve essere in grado di far quadrare i conti in modo tale da rifornire l'industria e non far morire di freddo le persone nelle loro case", afferma Helbing. La soluzione dei ricercatori Fare all'ETH: un cosiddetto algoritmo di equità decentralizzato dovrebbe evitare i colli di bottiglia. Gli scienziati si sono ispirati al flusso di dati su Internet: Le connessioni prive di congestione possono essere utilizzate più o meno gratuitamente fino a un certo limite. Ma non appena la rete è sovraccarica, i costi aumentano rapidamente. "Il prezzo funziona come un meccanismo di controllo locale", spiega Rui Carvalho, che ha lavorato allo studio presso la Queen Mary University di Londra e ora è ricercatore all'Università di Cambridge. Il meccanismo di equità incentiva i Paesi a instradare il gas attraverso i percorsi meno congestionati. Nello specifico, i sensori devono misurare la portata di ogni gasdotto.

Cooperare in una crisi

Questa procedura è equa perché nessun Paese può determinare da solo i costi. Essendo decentralizzato, il meccanismo è anche meno soggetto ad attacchi, ritardi o interruzioni delle comunicazioni. In caso di crisi, tuttavia, tutti devono essere pronti a stringere la cinghia, dice Helbing. Per far funzionare la cooperazione è necessario concordare in anticipo l'algoritmo di equità. Nel loro modello, i ricercatori hanno identificato gruppi di Paesi che dipendono dagli stessi Paesi esportatori per le loro importazioni di gas e che quindi si trovano in una situazione simile. "In questo modo, riduciamo un numero enorme di consumatori di gas a un numero relativamente piccolo di parti che devono trovare una soluzione comune durante una crisi di approvvigionamento", scrivono i ricercatori. La loro conclusione: con l'equità e la cooperazione, la rete europea del gas naturale è meglio equipaggiata per affrontare le interruzioni di fornitura di quanto previsto.

Lo scenario in cui la Russia scompare ha l'impatto maggiore. Il flusso di gas attraverso la rete europea diminuirebbe di quasi un terzo. I ricercatori hanno utilizzato il loro modello per analizzare in che misura questa perdita potrebbe essere compensata con forniture di gas dalla Norvegia e dai Paesi Bassi. Il risultato: mentre Paesi come la Svizzera e la Germania non dovrebbero fare i conti con alcuna perdita, la Repubblica Ceca e la Slovacchia potrebbero comunque coprire fino al 50% del loro fabbisogno di gas grazie all'equità e alla cooperazione europea. In Ucraina, il principale Paese di transito del gas russo, invece, la situazione non sarebbe gestibile senza ulteriori misure.

I vicini traggono i maggiori benefici

I vari scenari hanno rivelato un altro effetto sorprendente: i Paesi come la Germania che investono in nuovi gasdotti probabilmente beneficeranno meno di alcuni dei loro vicini più piccoli, come la Svizzera. In generale, la costruzione dei nuovi gasdotti previsti in Europa migliorerebbe solo di poco le conseguenze di queste ipotetiche crisi energetiche, scrivono i ricercatori. Come molte delle sfide del XXI secolo, il problema dell'approvvigionamento energetico sicuro non può essere risolto solo con la tecnologia, ma implica sfide sociali, in questo caso quella della cooperazione equa.