Università degli Studi di Salerno, Facoltà di Economia Seminario di “Tecnologia dei cicli produttivi“, 3 dicembre 2001
I cicli produttivi della natura
La vita “funziona” secondo dei flussi di materia e di energia che sono dei veri “cicli produttivi”. Non a caso gli ecologi hanno chiamato “produttori” i vegetali, organismi autotrofi i quali costruiscono, “fabbricano”, le molecole delle foglie, dei frutti, delle radici; essi infatti combinano, con l’energia fornita dal Sole, l’anidride carbonica e l’acqua per formare zuccheri, amidi, cellulosa, liberando ossigeno nell’atmosfera, e utilizzano l’azoto tratto dal terreno per formare, insieme al carbonio, all’idrogeno e all’ossigeno, le proteine.
Gli animali vivono nutrendosi di altri esseri viventi vengono infatti chiamati organismi eterotrofi, o “consumatori” (un termine anche questo preso in prestito dalle attività economiche) – per produrre le molecole del proprio corpo, anche qui con un ciclo che comporta la combinazione dell’ossigeno dell’aria con le molecole del cibo e che libera l’anidride carbonica che si forma nella respirazione, e gli escrementi.
Gli animali si nutrono di vegetali, ma anche di altri animali con i quali sono legati da catene nutritive, o “trofiche”. Alcuni animali sono predatori di altri, le prede (le volpi si nutrono delle lepri); altri animali vivono insieme ad altri in rapporti di collaborazione o simbiosi, alcuni animali vivono a spese di altri, senza però ucciderli, e cosi si hanno i casi di parassitismo e commensalismo.
Questi cicli produttivi sono sostanzialmente chiusi: le spoglie dei vegetali, quando le varie componenti hanno svolto la loro funzione, e gli escrementi degli animali vengono trasformati dagli organismi decompositori i quali, riciclando i rifiuti, producono gas che ritornano nell’atmosfera, e sali che vengono restituiti al terreno e che servono di nutrimento ad altri esseri viventi.
Produttori, consumatori e decompositori rappresentano, quindi, i protagonisti del grande e affascinante dramma della vita sui continenti e nei mari, in quel grande palcoscenico che è il mondo della natura, la biosfera. La vita non serve a niente, se non a propagarsi; nella natura non esiste la morte, perché ogni vegetale e animale, dopo avere svolto le sue funzioni, restituisce e rimette in ciclo le molecole che lo compongono; nella natura non esiste la violenza: i predatori non odiano le prede ma se ne nutrono per poter propagare la vita.
La vita è andata avanti con questi cicli produttivi naturali per circa tre miliardi di anni, un lunghissimo periodo in cui è cambiata la composizione chimica dell’atmosfera e quella dei mari, in cui le grandi masse continentali si sono sollevate e abbassate e allontanate, in cui innumerevoli specie vegetali e animali hanno fatto la loro comparsa sulla superficie della Terra e sono poi scomparse.
Qualche cosa è cambiato quando, circa quattro o tre milioni di anni fa, è comparso sulla Terra, fra i primati, un animale “speciale”, del genere Homo. Nel corso dell’evoluzione alcuni primati hanno imparato a camminare su due gambe, rendendo le altre due zampe disponibili per toccare il mondo circostante. Con un lento processo di apprendimento questi nostri antichissimi predecessori hanno scoperto che certi vegetali erano più buoni di altri e hanno imparato a raccoglierli e poi a uccidere con la caccia alcuni animali le cui proteine hanno integrato il cibo vegetale.
Circa un milione di anni fa alcuni nostri progenitori appartenenti ad una specie nuova, quella dell’Homo sapiens, hanno cominciato ad organizzarsi in piccole comunità di raccoglitori-cacciatori, nomadi in un territorio vastissimo, alla ricerca di bacche, frutti, animali. Alcuni hanno imparato a cuocere la carne col fuoco, a usare le pietre per uccidere, a usare il legno per le capanne, con processi che possiamo ormai chiamare “tecnici”.
La grande rivoluzione si è verificata però circa 10.000 anni fa, alla fine del Paleolitico e all’inizio del Neolitico, quando alcuni gruppi di persone hanno scoperto che certe piante potevano essere riprodotte, senza bisogno di andarle a cercare, potevano, cioè essere “coltivate”, e che certi animali potevano essere “allevati” e uccisi senza bisogno di rincorrerli con una faticosa caccia. Si è avuta cosi la transizione da piccoli gruppi di raccoglitori-cacciatori a comunità di agricoltori-allevatori che hanno cominciato a fermarsi su un territorio.
Questa transizione – la rivoluzione agricola – ha avuto varie conseguenze, appunto, rivoluzionarie. Intanto ha portato con sé il concetto di “proprietà”; alcuni gruppi o individui hanno considerato “propri” i campi e la terra e gli animali. Gli altri, i più poveri, o più deboli, o meno capaci, hanno dovuto procurarsi il cibo vendendo il proprio lavoro. È nata così una stratificazione fra una ristretta classe dominante e un’altra, più numerosa, di donne e uomini soggetti ad altri.
La tecnica trasforma la natura in merce
Dopo millenni passati al freddo o al caldo, nelle caverne o all’aria aperta, le nuove comunità stanziali hanno cominciato a costruire delle abitazioni durature. Qualcuno ha così scoperto che certe pietre o terre potevano essere utilizzate per costruire case o edifici con cui difendersi dagli animali selvaggi, o per difendersi dal caldo e dal freddo, muri con cui circondare, a fini di difesa, il villaggio.
Si trattava, adesso, di cercare nell’ambiente circostante le pietre più adatte per la costruzione di edifici e rifugi, oppure quelle che si prestavano per la produzione di metalli meglio adatti all’estrazione e alla lavorazione delle pietre. La natura diventò quindi fonte di materie prime, minerali e metalli e venne modificata attraverso le cave, i fumi dei forni.
L’aumento della domanda di beni materiali fece ben presto sentire le sue conseguenze in forma di invenzione, applicazione e diffusione di processi di produzione di tali beni con nuovi cicli in cui le materie necessarie erano, comunque, sempre, estratte dalla natura. Tali processi, squisitamente umani, incorporano (allora come oggi) l’esperienza, la conoscenza appresa da altri, l’uso di mezzi e strumenti, tecnici, appunto, più energici di quelli forniti dalle forza umana o animale.
I cicli produttivi umani funzionano, proprio come quelli della biosfera, con una circolazione di materia e di energia dalla natura ai processi umani di produzione e di consumo, e di nuovo alla natura che è una riserva di beni materiali grande, anzi molto grande, ma non illimitata.
Ciascun ciclo produttivo comincia con la sottrazione, spesso irreversibile, di beni dalla natura: beni talvolta rinnovabili (come i vegetali e gli animali o l’acqua), talvolta non rinnovabili come le pietre, i minerali, le fonti energetiche fossili, tanto che alla fine le riserve di beni naturali risultano impoverite. Ciascun ciclo produttivo fornisce, insieme, merci e scorie. Per il principio di conservazione della massa, la quantità delle merci è inferiore alla quantità di risorse naturali entrate nel processo di produzione; la differenza è rappresentata da sottoprodotti, scorie o rifiuti che tornano al mondo della natura peggiorando la qualità dei corpi riceventi naturali. In molti casi la massa dei residui e rifiuti solidi, liquidi e gassosi è due o tre volte superiore al peso delle merci e pertanto la capacita ricettiva dei corpi naturali diminuisce a mano a mano che aumenta la produzione di merci, tanto che alla fine di ciascun ciclo produttivo la qualità delle acque, dell’aria, del suolo è peggiore di quella che si aveva all’inizio del ciclo.
Le stesse considerazioni valgono per quelli che si chiamano “consumi”. In realtà gli esseri umani non consumano niente: il “consumo” – che d’ora innanzi sarà bene chiamare “uso” delle merci in realtà anch’esso un ciclo produttivo che utilizza le merci per produrre servizi – la vita, prima di tutto, ma anche i servizi usati dagli esseri umani (mobilità, conoscenza, possibilità di abitare, rapporti sociali, eccetera) – e rifiuti.
Tutte le merci, dopo essere state usate per un tempo più o meno lungo, ritornano nei corpi riceventi della natura. Moltissime merci hanno vita breve: gli alimenti, la carta dei giornali, gli imballaggi, i combustibili, poco tempo dopo essere stati utilizzati vengono eliminati come escrementi, come gas, come rifiuti solidi. Alcune altre merci vengono immobilizzate per tempi più o meno lunghi all’interno della tecnosfera: le automobili, molti elettrodomestici e macchinari, i televisori, i calcolatori elettronici, hanno una decina di anni di vita, dopo di che vengono buttati via come rifiuti; i libri che vengono conservati in biblioteca, il cemento e il ferro e i tubi di plastica impiegati negli edifici, possono restare in uso per decenni. Pochi edifici resistono qualche secolo.
Come conseguenza si osserva una espansione, una dilatazione della tecnosfera che si gonfia continuamente per l’aumento della massa e del volume delle materie “economiche” che trattiene al suo interno. E, proprio esattamente come la biosfera, anche la tecnosfera ha una capacita ricettiva – una carrying capacity, come dicono gli ecologi – per gli oggetti, le merci, i materiali.
La crisi dei rapporti fra biosfera e tecnosfera si aggrava continuamente per l’aumento della popolazione mondiale, per la continua invenzione di processi produttivi che richiedono crescenti quantità di risorse naturali e per il fatto che una crescente proporzione degli abitanti dei paesi poverissimi e poveri ha la possibilità di – o desidera intensamente – possedere merci, beni materiali e servizi che richiedono crescenti quantità di minerali, fonti di energia, prodotti agricoli e forestali, eccetera.
Caratteri e rimedi delle modificazioni ambientali
Le sostanze che escono dai cicli di produzione e consumo e vengono immesse nell’ambiente hanno vari effetti negativi sui corpi naturali, sulla salute delle persone e sui beni materiali con cui vengono a contatto; tali effetti dipendono dalla composizione chimica e dalla quantità delle scorie, e dalla capacità ricettiva del corpo naturale in cui vengono immesse.
Talvolta l’inquinamento si manifesta con effetti a lungo termine o difficilmente percepibili. L’immissione nell’atmosfera di anidride carbonica (proveniente dalle combustioni), di ossidi di azoto (anch’essi provenienti dalle combustioni e dal traffico automobilistico), di metano, eccetera, provoca delle alterazioni climatiche indicate col nome di “effetto serra”, che si traducono in un lento graduale aumento della temperatura media terrestre e in modificazioni climatiche.
L’immissione nell’atmosfera di composti organici clorurati fa diminuire la concentrazione dell’ozono stratosferico e fa, di conseguenza, aumentare il flusso di radiazione ultravioletta dannosa, biologicamente attiva (la radiazione UV-B), sulla superficie della Terra.
Lo scarico di rifiuti nei corpi idrici superficiali o sotterranei può compromettere la successiva utilizzabilità dell’acqua a fini urbani, agricoli e industriali. L’immissione di rifiuti nel mare può impedirne l’uso a fini ricreativi e può danneggiare le attività di pesca.
Ogni paese industriale genera una grande quantità (solo in Italia oltre 100 milioni di tonnellate all’anno) di rifiuti solidi urbani e industriali che vengono scaricati irrazionalmente sul suolo e nell’ambiente con effetti tossici o dannosi per la salute.
L’effetto ambientale negativo dei rifiuti solidi può essere diminuito utilizzandone una parte in processi di riciclo, per trarne materiali ancora utilizzabili: come è ben noto, è possibile ottenere nuova carta dalla carta straccia, nuovo alluminio dall’alluminio usato, eccetera. Così i residui delle attività di produzione e di consumo possono diventare materie prime – anzi, “materie seconde” – per nuovi cicli produttivi. La convenienza dell’operazione però dipende dalla qualità e dai caratteri delle merci, dalla qualità “merceologica” dei rifiuti, cioè delle merci usate, dal processo di riciclo. Può capitare, infatti, che nel riciclo si generino agenti inquinanti in quantità maggiore di, anche se diversa da, quella associata ai cicli produttivi che partono da materie prime tradizionali. Siamo, insomma, di fronte, alla necessità di sviluppare una merceologia dei rifiuti.
La produzione di energia nucleare comporta la formazione di elementi radioattivi di fissione e di attivazione che conservano la loro radioattività per anni, secoli o millenni e che rappresentano una eredità lasciata alle future generazioni.
Tutte i precedenti effetti possono essere ridotti attraverso azioni tecniche, cioè intervenendo sui processi produttivi e sulla qualità delle merci.
Per far ciò occorre riconoscere che le sedi delle attività umane di produzione e di consumo (il campo coltivato, la stalla, la fabbrica, l’abitazione, la città) si comportano come veri e propri ecosistemi -“ecosistemi artificiali” – per i quali deve essere redatto un bilancio di materia e di energia simile a quello che gli ecologi misurano per gli ecosistemi naturali. Per una tale contabilità occorre misurare come ciascun “bene” materiale, fisico, sia di origine naturale sia introdotto come “merce”, viene trasformato, viene modificato, e dove va a finire: se resta all’interno della tecnosfera o viene espulso, sotto forma di scoria, e in quale territorio della biosfera viene immesso, e con quali effetti negativi. Una vera e propria storia naturale delle merci.
Lo studioso di tecnologia dei cicli produttivi e di merceologia rappresenta quindi il “contabile” di tali flussi fisici, in maniera analoga alla funzione dell’ecologo che è il contabile dei flussi fisici nella biosfera.
A che cosa serve l’analisi dei cicli produttivi?
Finora il valore, la accettabilità, di un processo produttivo o di una merce sono stati descritti con indicatori monetari nei quali il concetto di scarsità e di qualità delle risorse naturali non appare, se non per quella parte che tocca il “proprietario” di alcune delle risorse naturali: il proprietario delle miniere o del campo coltivato o delle sorgenti di acqua, che vede ridotte le sue possibilità di guadagno per l’esaurimento o la contaminazione della sua proprietà.
Quando le risorse naturali non hanno un proprietario, sono cioè dei beni collettivi come l’aria o le acque dei fiumi o del mare, la loro modificazione è difficilmente misurabile con gli strumenti tradizionali del mercato. Da qui la ricerca di qualche altro indicatore dei flussi della materia e dell’energia che sono coinvolti nei processi di produzione e di uso delle merci; la ricerca, in altre parole, di una contabilità fisica, o “naturale” dei processi di trasformazione artificiale della natura, della circolazione natura-merci-natura.
Intanto, per definizione, la materia e l’energia che entrano in ciascun processo di produzione e di uso delle merci si ritrova alla fine, nella stessa quantità, anche se modificata; una parte di tale materia ed energia è sotto forma di merce vendibile in cambio di denaro, mentre una parte – anzi la maggior parte – è sotto forma di sostanze chimiche e di energia che finiscono come scorie, che vengono “rifiutate” e immesse “da qualche parte” nella natura.
A titolo di esempio pensiamo alla benzina bruciata in un’automobile. La merce è la benzina e noi la paghiamo e il servizio reso è lo spostamento di un’automobile con una persona a bordo per un certo numero di kilometri. Possiamo perciò dire che il servizio costa tanti euro per persona/kilometro. Il bilancio fisico mostra che un kilogrammo di benzina brucia soltanto se interagisce con l’ossigeno contenuto in circa 20 kg di aria; il “servizio”, cioè lo spostamento del veicolo, è accompagnato dalla immissione nell’ambiente degli stessi 21 kg di materiale entrato nel “ciclo”, materiale che esce dal tubo di scappamento con diversa composizione chimica e accompagnato dalla immissione nell’ambiente del calore che si è liberato nella reazione di combustione. Il calore che prima era “incorporato” dentro la benzina e che “si libera” durante la combustione assicurando lo spostamento del veicolo, alla fine del ciclo è immesso nell’ambiente come calore a bassa temperatura, disperso nei gas di combustione o nel superamento degli attriti.
La redazione di questa contabilità consente di avere varie informazioni di utilità pratica ai fini del contenimento dei consumi di energia o della limitazione degli agenti inquinanti, e quindi della pianificazione della produzione e dell’economia.
Limitandoci per ora al caso dell’energia, è possibile confrontare le merci e i servizi sulla base della quantità di energia richiesta per la fabbricazione di una unità di massa di una merce o per una unità di un servizio, per esempio per consentire ad una persona di percorrere un km: potremmo cosi parlare del “costo energetico” di una merce o di un servizio.
Questa maniera di ragionare tocca però anche alcuni aspetti più delicati della stessa teoria del valore: del resto gli economisti classici e Marx stesso pensavano a qualcosa di fisico quando elaborarono una teoria del valore sulla base dalla quantità di lavoro “incorporato” in una merce. In tempi più recenti varie persone sono state attratte dalla ricerca di qualche scala del valore che fosse libera dalle unità monetarie.
Negli anni venti di questo secolo, per esempio, una teoria del valore in unità fisiche è stato proposta dal chimico F. Soddy, premio Nobel per la scoperta degli isotopi, dallo scrittore H.G. Wells, quello della “guerra dei mondi”, da uno strano personaggio, Howard Scott, del movimento americano di “Technocracy”, che nel 1933, in piena crisi, propose che il governo avrebbe dovuto emettere dei certificati energetici in quantità corrispondente alla quantità totale di energia usata nella produzione delle merci. Tali certificati avrebbero dovuto essere distribuiti in parti uguali ai cittadini; ciascun cittadino avrebbe potuto usarli per acquistare le merci occorrenti, ciascuna caratterizzata dal suo “costo energetico”. Chi avesse voluto acquistare una merce con elevato costo energetico avrebbe avuto meno certificati per acquistare altre merci, però avrebbe potuto acquistare certificati energetici da altri.
Su criteri meno bizzarri la misura del costo energetico delle merci fu proposta da un certo Renato Salvadori, un oscuro professore di merceologia dell’Università di Firenze. L’intera storia è esposta nei libri dell’inglese Peter Chapman, “Il paradiso dell’energia“, CLUP/CLUED, Milano, 1982, e dello spagnolo Juan Martinez-Alier, “Economia ecologica”, Milano, Garzanti, 1988.
L’interesse per la misura del costo energetico delle merci è ripreso negli anni settanta, in seguito alle oscillazioni del prezzo del petrolio e delle materie prime: il petrolio era la stessa cosa, aveva lo stesso valore energetico, quando costava diecimila lire (correnti) alla tonnellata, nel 1972, o trecentomila lire (correnti) alla tonnellata nel 1985, o (circa) 300 mila lire (correnti, circa 150 euro) la tonnellata alla fine del 2001: il calore che libera, i servizi che rende, la quantità di merci che può contribuire a fabbricare, sono grandezze indipendenti dal prezzo monetario.
Con il “costo energetico” delle merci, per esempio, una azienda che voglia consumare meno energia ha a disposizione un indicatore fisico, e in un certo senso “assoluto”, per scegliere fra diversi processi o modi di comportamento. Ad esempio fra due cicli produttivi “varrà” di più quello che fornisce la stessa merce con un minore consumo di energia. I diversi modi di trasporto delle persone o delle merci possono essere confrontati sulla base del consumo di energia per kilometro percorso da una persona o da una tonnellata di merce.
Prendiamo, a titolo di esempio, il ciclo di fabbricazione dell’alluminio che consiste nel trattare un minerale, la bauxite, con agenti chimici che consentono di ricuperare l’ossido di alluminio; una seconda fase trasforma l’ossido di alluminio, miscelato con adatti fondenti, in alluminio metallico per elettrolisi, con l’uso dell’elettricità.
In prima approssimazione si può misurare la quantità di energia elettrica consumata per ottenere un kg di alluminio e si può stabilire che tale energia rappresenta il costo energetico dell’alluminio, o l’energia “incorporata” nel metallo.
Però bisognerebbe valutare anche il “costo energetico” degli elettrodi di carbone e dei fondenti impiegati nell’elettrolisi e che sono “consumati” nel processo. Per fare le cose ancora meglio bisognerebbe anche aggiungere il costo energetico del trasporto di questi agenti dal luogo di produzione alla fabbrica di alluminio, e poi il “costo energetico” del trasporto della bauxite dalla miniera alla fabbrica e il costo energetico degli agenti con cui viene trattata la bauxite, e avanti di questo passo.
Includendo tutti i costi energetici dei vari fattori della produzione il “costo energetico” vero e proprio della merce, cioè il consumo di energia nell’intero “ciclo produttivo”, può anche raddoppiare. D’altra parte se, con lo stesso procedimento, si calcola il costo energetico dell’alluminio ricavato dalla fusione del rottame, si vede che l’operazione di riciclo consente di ottenere alluminio, che è sempre lo stesso, con un costo energetico che è circa un ventesimo rispetto a quello che si ha quando si parte dalla bauxite; quasi come se il trattamento del rottame consentisse di ricuperare una parte dell’energia spesa quando lo si è fabbricato la prima volta partendo dal minerale e che è rimasta “incorporata” nel metallo. Altri esempi sono contenuti negli studi delle prof. Proto sul ciclo produttivo del rame.
L’analisi del valore delle merci sulla base del costo energetico può perciò aiutare a scegliere le materie prime, a progettare i materiali, gli imballaggi, i manufatti, sulla base di nuovi vincoli, quali la scarsità di energia o di materie prime.
Sulla base di simili considerazioni si possono cercare altri indicatori fisici, naturali, del valore, per esempio il costo in risorse naturali e il costo ambientale.
Il primo potrebbe essere misurato sulla base della quantità di acqua, o di minerali, o di vegetali, richiesti per produrre una unità di massa di merce; il secondo potrebbe descrivere la quantità di rifiuti – gassosi, o liquidi, o solidi – che accompagnano la produzione o l’uso di una unita di massa di merce.
Per analogia con quanto detto a proposito dell’energia, “vale” di più una merce che è prodotta con un processo che immette una minore quantità di residui nell’ambiente, o che ha maggiore durata – e in quanto tale richiede meno risorse naturale e ha un minore “costo di natura”. Anche in questo caso si tratta di misurare la quantità di risorse naturali, o la quantità di ciascun componente delle scorie, per unita di merce o di prodotto o per ciascun servizio. In qualche caso si misura, anche a fini normativi, la quantità di ossido di carbonio o di ossidi di azoto o di idrocarburi policiclici immessi nell’ambiente per ogni kg di benzina bruciata in un motore (o per ogni km percorso), o per ogni kilowattora di elettricità prodotta; ma nella maggior parte dei processi si hanno ben poche informazioni sulle sostanze che accompagnano ciascun processo, benché da tali sostanze dipenda anche la salute dei lavoratori, oltre che l’effetto ambientale associato alla fase di produzione o di uso finale delle merci.
Il ritardo in queste conoscenze dipende dal fatto che i processi educativi – per esempio di formazione dei chimici, degli ingegneri, degli economisti – sono centrati sulla misura delle quantità dei prodotti principali, che sono quelli a cui sono associati scambi monetari, e ben poca attenzione è rivolta all’analisi della quantità e del tipo dei prodotti secondari, dei residui e delle scorie, la cui composizione, fra l’altro, è ben più difficile da conoscere rispetto a quella dei prodotti principali economici.
Ci sono stati dei tentativi, in passato, di elaborare delle “enciclopedie di processo”, cioè dei bilanci dei flussi di materia e di energia, in unità fisiche, associati ai processi di produzione e di uso delle merci, ma ben poco cammino è stato finora fatto su questa strada.
La ripresa di questi interessi avrebbe una certa utilità per la identificazione delle scelte economiche più razionali in un’epoca di risorse scarse, ma aiuterebbe forse, anche, a capire qualcosa di più nel campo ancora poco esplorato della teoria del valore nei rapporti tecnica-merci-ambiente.
Chi vorrà comunque affrontare questo affascinante territorio della ricerca tecnica ed economica tenga comunque presente che la valutazione del costo “naturale” delle merci pone vari problemi metodologici che possono essere risolti proprio soltanto con gli strumenti di una disciplina come la “tecnologia dei cicli produttivi”. I principali problemi sono due: la scelta dei “confini” del processo – dove comincia, dove passa e dove finisce il flusso di materia e di energia considerato nell’analisi? – e la necessità di confrontare e spesso sommare grandezze non omogenee: come si valuta il flusso di sostanze inquinanti quando esse sono costituite da anidride carbonica e ossido di carbonio e idrocarburi, eccetera? Problemi frequenti (e in gran parte irrisolti) quando si devono effettuare quelle indagini, di gran moda, che vanno sotto il nome di life cycle analysis (che è poi la nostra analisi dei cicli produttivi delle merci), usate per costruire quegli equivoci indicatori che stanno alla base delle assegnazioni a industrie e merci di ecolabels, o etichette ecologiche.
Tenga anche presente che la sua fatica è destinata ad essere premiata. Soltanto una corretta analisi e conoscenza della tecnologia dei cicli produttivi offre alle imprese e ai loro tecnici e scienziati la possibilità di progettare mezzi e processi che utilizzano meno e differenti fonti di energia, differenti materie prime, differenti modi e mezzi di trasporto individuali e collettivi, differenti modi di lavare e di lavorare e di vivere nella casa e nella fabbrica, più razionali sistemi di smaltimento, riutilizzo e riciclo delle merci usate. Una vera rivoluzione merceologica.
Quale tecnica per produrre che cosa?
Poiché, come si è detto, la produzione e l’uso delle cose materiali comporta sempre una crescente sottrazione di risorse dalla natura e una formazione di scorie e rifiuti gassosi, liquidi e solidi, è necessario ricorrere a soluzioni tecnico-scientifiche, alcune già note, per diminuire drasticamente i consumi di energia e di materiali nelle case, nelle automobili, negli elettrodomestici, nelle fabbriche. Ed è possibile, di conseguenza, diminuire la massa dei rifiuti e delle scorie che finiscono nell’ambiente perché, se le merci sono progettate correttamente, gran parte dei materiali delle merci usate può essere trasformata in nuovi oggetti. (Alcune stimolanti idee sono contenute nel libro di Amory Lovins e altri intitolato: “Fattore 4“, pubblicato dalle Edizioni Ambiente di Milano nel 1998; nel libro, dello stesso Lovins e di altri, intitolato: “Capitalismo naturale. La prossima rivoluzione industriale”, Milano, Edizioni Ambiente, 2001, e nel libro di Lester Brown, “Eco-economia”, del 2001).
La ricetta sta nella “progettazione” dei cicli produttivi e delle merci. Si tratta di mettere al lavoro ingegneri, chimici, biologi, economisti, col preciso compito di riprogettare tutti gli oggetti sotto i nuovi vincoli “ecologici”, “naturali”. I quali vincoli sono poi uno solo: soddisfare i bisogni umani – di abitazione, di calore, di illuminazione, di mobilita, di informazione – con “minori” consumi di energia e di metalli, di plastica, di carta, eccetera.
Uno dei successi della nuova svolta è la “iper-automobile”, una automobile che trasporta le persone a velocita sostenuta con consumi di energia che possono scendere a 50 chilometri con un litro di benzina; prototipi di tali automobili sono già sulle strade e diventeranno normali quando le grandi industrie si decideranno a costruirle in grande serie (si pud consultare, a questo proposito, il sito Internet www.rmi.org).
Un altro campo di lavoro di grande importanza è rappresentato dall’edilizia: le case e gli uffici sono progettati e fabbricati in genere con i dettami nel caso migliore della bellezza e originalità, nel caso peggiore del minimo costo monetario. Ma chi pensa al costo “in natura”, della fabbricazione e della gestione e manutenzione degli edifici, dei ponti, delle strade? I libri prima citati indicano varie soluzioni tecniche, non strane, ma di semplice buona progettazione, per orientare gli edifici, per aprire finestre e porte in modo da massimizzare la luce solare che entra – e quindi diminuire drasticamente i consumi dell’elettricità per l’illuminazione o il condizionamento dell’aria, per diminuire i costi del riscaldamento, per far durare più a lungo gli infissi e le pareti?
Un edificio, una casa, sono macchine complesse con i loro scambi di gas e di energia e di luce con l’esterno e quindi con un costo – non solo monetario, ma fisico, “naturale” che può essere diminuito anche di molte volte.
Vi sono numerosi altri esempi di come è possibile “consumare di meno”, di come è possibile “risparmiare” carta, imballaggi, evitare beni usa-e-getta sostituendoli con beni durevoli. Le soluzioni proposte sono realizzabili attraverso un riesame e una modificazione dei materiali e dei cicli produttivi, un argomento che proprio l’oggetto delle discipline merceologiche.
La biomassa come fonte di nuove merci
Un importante campo di lavoro per innovazioni nel campo della tecnologia dei cicli produttivi consiste nella progettazione e nel perfezionamento di merci derivate dalla biomassa.
Ogni anno sui continenti i cicli produttivi vegetali “fabbricano” circa 50 miliardi di tonnellate di materia secca costituita per circa l’80 per cento da amido e cellulosa; i cicli produttivi animali “fabbricano” circa 10 miliardi di tonnellate all’anno di materia secca, costituita in gran parte da grassi e proteine. Di tutta questa biomassa soltanto da 5 o 6 miliardi di tonnellate entrano ogni anno nei prodotti commerciali (alimenti per gli umani e per gli altri animali, legname, eccetera).
L’amido contenuto per lo più nei semi o nei tuberi di una pianta è diversissimo da quello che è stato sintetizzato in un’altra pianta. Lo stesso vale per la cellulosa che si presenta, sempre più o meno sotto forma di sottili filamenti molecolari, diversissimi, però, da una pianta all’altra. Bisogna perciò parlare di “amidi” al plurale e di cellulose, pure al plurale.
E i carboidrati sono solo alcuni dei protagonisti di attività molto più varie e complesse che generano, nelle piante, grassi, ormoni, vitamine, profumi, coloranti, sostanze medicinali, eccetera.
Noi umani che facciamo tanta fatica a fabbricare un tubo o una valvola, per le nostre necessità commerciali e industriali, veniamo irrisi dalle “fabbriche” vegetali o animali nelle quali la natura manifesta una sfrenata fantasia, ma nello stesso tempo una eccezionale regolarità. Il numero e il tipo di molecole che si formano sono quasi infiniti e i chimici, con i più raffinati strumenti, con le cattedre universitarie di chimica delle sostanze naturali, ne conoscono appena una minima frazione e spesso solo approssimativamente. Le fabbriche umane invece producono un numero molto limitato di sostanze e spesso non sanno neanche esattamente come vanno le reazioni e quali scorie e sottoprodotti si formano: molte delle merci sintetiche non sono decomposte nell’ambiente e sono di difficile smaltimento.
Un importante capitolo della tecnologia dei cicli produttivi potrebbe utilmente essere basato sull’approfondimento delle conoscenze su molti prodotti naturali ancora poco o pochissimo noti e sulla produzione di merci partendo dalle molecole vegetali. Ci sono trattati e ci sono periodiche conferenze internazionali su questo tema, ma l’apparente rapido e immediato profitto economico dei processi sintetici tradizionali impedisce di affrontare molte strade produttive che creerebbero ben più lavoro e ricchezza, sia nel Nord sia nel Sud del mondo.
Il successo delle nuove strade dipende da un cambiamento di impostazione filosofica: fino al 1800 erano i prodotti naturali a fornire, sulla base delle limitate conoscenze disponibili, il legno per i mobili, le fibre per le tessiture, alcuni coloranti (l’indaco, la curcuma) o alcuni medicinali (la chinina) e tutto il lavoro dei chimici è stato rivolto a copiare la natura e a produrre per sintesi, partendo da poche molecole derivate prima dal carbone e poi dal petrolio, le sostanze naturali, o loro surrogati, creandone poi artificialmente altri, talvolta anche migliori.
Siamo arrivati oggi ad un punto in cui sono enormemente aumentati (e potrebbero aumentare ulteriormente) gli strumenti di laboratorio e le conoscenze sulla chimica dei prodotti naturali, tanto da permetterci di affrontare la strada inversa: chiederci quali caratteristiche si vogliono per una merce e cercare quali prodotti naturali possiedono tali caratteristiche. Poiché i materiali verdi sono legati all’agricoltura e alle foreste, si tratterebbe soltanto si avviare coltivazioni in grado di fornire i materiali richiesti.
Ben presto si vedrebbe che, oltre a risolvere problemi merceologici, si avrebbero vantaggi economici e anche vantaggi ecologici: i materiali sintetici derivati dal petrolio o dal carbone o dal metano sono accompagnati dalla immissione “nella” atmosfera di gas che sono responsabili dei mutamenti climatici (dei cosiddetti “gas serra”); le merci ricavate dalla biomassa sono prodotte invece con processi che “tolgono” dall’atmosfera una frazione di “gas serra” (soprattutto anidride carbonica) e allontanano i pericoli dei mutamenti climatici.
Farò pochi esempi: il carburante per motori a scoppio deve avere un elevato “numero di ottano” e questo effetto si ottiene o addizionando alla benzina adatte sostanze (come l’efficace ma velenoso piombo tetraetile, ora vietato in molti paesi) o con sostanze contenenti ossigeno. Così l’industria petrolifera si è affannata per anni a sintetizzare derivati ossigenati degli idrocarburi petroliferi, come il ETBE o il MTBE che si sono rivelati inquinanti.
Fin dall’alba dell’industria automobilistica è stato proposto, perfino dallo stesso Ford, l’uso dell’alcol etilico, un carburante ottenuto dal glucosio con lo stesso processo di fermentazione con cui il glucosio si trasforma in alcol nel vino o nella birra. Gli agricoltori hanno sempre sostenuto questa soluzione; nel mondo si consumano ogni anno oltre mille miliardi di litri di benzine e gasolio per autotrazione e una parte di questa enorme massa di liquidi potrebbe essere sostituita con alcol etilico; il quale può essere ottenuto da nuove colture agricole ma anche da sottoprodotti agricoli e forestali cellulosici. Le industrie petrolifere si sono sempre opposte sulla base di obiezioni di carattere tecnico, ma soprattutto economico; una contrazione delle vendite di benzina o gasolio avrebbe effetti negativi sui loro bilanci finanziari.
Anni fa c’è stato anche in Italia un dibattito sulla convenienza o meno – economica, tecnica, ecologica – dell’uso dell’alcol carburante; poi tutto è finito in niente. Se ai governi stesse a cuore il futuro dell’agricoltura, ma anche dell’ecologia, basterebbe rileggere gli innumerevoli studi sepolti nelle riviste e nelle biblioteche (molti ormai disponibili anche su Internet) e incentivare nuove ricerche e certamente si arriverebbe, con beneficio di tutti, anche del clima, a far viaggiare gli autoveicoli con carburanti di origine agricola.
Un altro esempio è offerto dalla domanda: ci sono dei materiali vegetali che si prestano a produrre pellicole o oggetti in grado di sostituire quelli delle materie plastiche derivate dal petrolio? La risposta è “sì”. Alcuni di tali materiali sono rappresentati dagli amidi, le macromolecole che si formano dal glucosio come uno dei primi passi della fotosintesi. Se ne conoscono almeno due classi, l’amilosio e l’amilopectina, con diversissime proprietà, anche se non facili da riconoscere e caratterizzare.
Gli umani fanno grandissime fatiche per preparare pellicole di materie plastiche, ma ben poco è stato fatto per ricavare pellicole dall’amido; solo pochissimi amidi sono stati studiati e sperimentati, finora con risultati non entusiasmanti. Non si dimentichi che innumerevoli piante e tuberi che crescono nei climi tropicali o aridi, contengono amidi le cui caratteristiche ancora nessuno ha studiato a fini industriali. Sorgeranno un giorno fabbriche di materie plastiche biodegradabili che usano l’amido di piante messicane, o australiane?
La più versatile merce derivata dall’agricoltura è la cellulosa, altra macromolecola costituita da migliaia di molecole di glucosio unite fra loro in forma di lunghe “catene”; da tempo immemorabile è stato scoperto che i fili, più o meno lunghi, ricchi di cellulosa, presenti nei vegetali potevano essere usati come fibre tessili. Il cotone è costituito da cellulosa molto pura e occupa una posizione preminente nel commercio mondiale delle fibre e dei tessuti, ne ha analizzato le proprietà la prof. Proto nello studio che si trova anche in Internet nel sito: www.scienzaegoverno.com/12suppl/articoli/cotton2.htm (non più online, ndr). Il lino e la canapa sono state usate come fibre tessili per secoli, poi hanno subito un declino davanti alla concorrenza delle fibre tessili sintetiche (nailon, poliestere, eccetera) che costano di meno (in termini monetari, ma non necessariamente fisici), ma hanno anche proprietà tecniche più scomode di quelle delle fibre cellulosiche.
Lino e canapa stanno vivendo una lenta resurrezione nel mondo, in Europa e anche in Italia. In natura, peraltro, esistono numerosi materiali vegetali a base di differenti tipi di cellulosa, pochissimi dei quali sono stati studiati a fondo, benché siano usati empiricamente per la produzione di tessuti, cappelli, eccetera, in molti paesi del Sud del mondo. Proprio dalla loro esperienza pratica dovremmo imparare, noi dei paesi industriali, non solo per ricavarne merci migliori delle attuali, ma anche per aiutare molti paesi a industrializzarsi proprio partendo dalle ricchezze naturali locali.
Il discorso potrebbe continuare con le fibre tessili proteiche: la seta è soltanto una di queste: quanti altri insetti “fabbricano” filamenti proteici che si presterebbero ad applicazioni industriali?
Nonostante i progressi dell’industria dei farmaci di sintesi, alcuni prodotti di grande successo sono ancora ottenuti copiando sostanze naturali e di certo i milioni di specie vegetali nascondono, al proprio interno, senza che noi si sappia niente, sostanze che potrebbero salvare la vita, migliorare le condizioni di salute di milioni di persone?
Il grande chimico americano Carl Djerassi ha realizzato la propria fortuna scientifica, accademica universitaria e finanziaria (è oggi un ricco signore con una collezione di rare e costose opere d’arte), scoprendo fra strane piante messicane una sostanza che si prestava come contraccettivo umano e che è stata alla base della “pillola” femminile. Pur insegnando in California ha creato una industria chimica e farmaceutica nel Messico che si è collocata fra le grandissime nel mondo. Quasi una forma di risarcimento al popolo messicano per le ricchezze naturali che la loro terra aveva assicurato agli scopritori stranieri. La storia è raccontata nel libro dello stesso Djerassi, “La pillola“, la cui traduzione è stata pubblicata da Garzanti alcuni anni fa.
Un altro esempio è offerto dalla chitina, altrettanto strana sostanza di origine animale, studiata come merce potenziale proprio dalla prof. Proto, che si è rivelata merce reale con molte applicazioni farmaceutiche.
Ma certamente siamo appena all’inizio di un grande affascinante capitolo di merceologia e tecnologia delle ancora nascoste ricchezze della natura.
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