Chi, per professione o altro, si interessa di fonti energetiche rinnovabili o, più in generale, di energia, si sarà sicuramente imbattuto nella sigla EROEI (o EROI). Vediamo cosa rappresenta.
La sigla EROEI (o EROI) è acronimo dell'inglese Energy Returned On Energy Invested (o Energy Return On Investment) che significa "energia restituita su energia investita" (o "ritorno sull'investimento energetico") - qui, in Italia, in genere viene tradotto come "ritorno energetico sull'investimento energetico".
Questa sigla rappresenta una grandezza adimensionale che, riferita a una data fonte di energia, ne esprime la convenienza in termini energetici.
Come sappiamo, qualsiasi fonte energetica "costa" una certa quantità di energia. Infatti, per accedere ad una fonte di energia e trasformarla in energia utile, ovvero utilizzabile dalle utenze finali, bisogna "consumare" una certa quantità di energia che serve per la costruzione, la gestione e lo smantellamento a fine vita di tutti gli impianti e le attrezzature necessari allo scopo: impianti di estrazione e raffinazione per le fonti fossili; impianti di raccolta delle acque e turbine per le fonti idriche; ecc.. . Ebbene, l'EROEI rappresenta questa quantità di energia investita in rapporto all'energia utile ricavata.
Da un punto di vista matematico, l'EROEI è il rapporto tra l'energia utile ricavata e tutta l'energia spesa per giungere al suo ottenimento:
quindi quantifica il rendimento dell’investimento energetico.
Si badi bene che per "energia spesa" si intende tutta e sola l'energia che l’uomo impiega per accedere alla fonte di energia, trasformarla in energia utile e distribuirla agli utenti finali, quindi tutta l’energia impiegata per costruire, gestire e smantellare a fine vita tutti gli impianti e le attrezzature necessari per sfruttare la fonte di energia. Viene esclusa dal calcolo tutta l'energia spesa dalla natura: ad esempio, nel caso di una centrale idroelettrica, non si considera l'energia spesa per portare l'acqua nel bacino, a meno che non sia stata portata lì dall'uomo. Per "energia ricavata" si intende tutta l'energia ricavata dalla fonte energetica e utilizzabile dalle utenze finali: ad esempio, nel caso di una centrale termoelettrica si considera l'energia elettrica prodotta ma non il calore di scarto.
Se una fonte energetica ha un EROEI inferiore ad 1, significa che l'energia utile ricavata è inferiore all'energia investita, quindi quell'investimento energetico è in perdita. Le fonti energetiche che presentano un EROEI minore di 1 non vengono considerate fonti primarie di energia poiché il loro sfruttamento richiede più energia di quanta se ne ricavi. Una fonte di energia con EROEI uguale ad 1 è una fonte di energia da cui è possibile ricavare una quantità di energia utile uguale all'energia investita. Infine, una fonte di energia con EROEI maggiore di 1 è una fonte energetica da cui è possibile ricavare una quantità di energia utile maggiore dell'energia investita. Tali fonti di energia sono, dal punto di vista energetico, un investimento con rendimento positivo, quindi sfruttabili, fermo restando le valutazioni socio-economiche.
A volte, per sfruttare una fonte di energia si possono avere a disposizione più tecnologie, e per una o più di queste possono esistere diverse tipologie costruttive. E' il caso, ad esempio, della fonte solare. Per questa fonte di energia infatti esistono due tecnologie in grado di convertirla in energia elettrica: il fotovoltaico e il solare termodinamico. La tecnologia del fotovoltaico poi comprende diverse tipologie costruttive: fotovoltaico al silicio cristallino, al silicio amorfo, CdTe, CIS, CIGS, DSSC, multigiunzione, ecc....In genere, le tipologie costruttive di una stessa tecnologia possono avere un diverso EROEI, come pure le diverse tecnologie in grado di sfruttare una medesima fonte di energia, per cui per una stessa fonte di energia si possono avere più valori di EROEI, se non addirittura dei range anche abbastanza ampi.
Come si vede l'EROEI è un parametro importante per operare scelte strategiche di politica energetica in quanto, valutando il rendimento dell'investimento energetico, oltre a stabilire la fattibilità dell'investimento stesso, consente anche di confrontare tra loro diversi investimenti energetici: più alto è l'EROEI migliore è l'investimento energetico. Inoltre, è un criterio più solido del "ritorno economico" in quanto gli impianti destinati alla produzione energetica hanno spesso tempi di vita molto lunghi, dell’ordine di diverse decine di anni, quindi prevedere oggi su una distanza di decine di anni parametri economici quali l'inflazione, il tasso di sconto, i costi dei combustibili e simili è alquanto difficile, se non impossibile.
Sebbene la definizione dell’EROEI sia molto semplice, il computo da effettuare risulta molto complesso, dato che è dispiegato nel tempo, e inoltre presenta un certo grado di incertezza che deriva dall’assenza a livello internazionale di un accordo sul criterio di calcolo, per cui si procede con criteri soggettivi che possono portare anche a risultati molto diversi per uno stesso investimento energetico. Un ulteriore grado di incertezza deriva dal fatto che le tecnologie in grado di sfruttare le fonti di energia e le eventuali tipologie costruttive, sviluppandosi costantemente, presentano “costi energetici” variabili nel tempo, per cui il valore dell’EROEI deve essere costantemente aggiornato.
Recentemente, é emersa la tendenza a includere nel calcolo dell'EROEI anche i cosiddetti "costi esterni" ovvero tutti i costi energetici che sono pagati dalla società - ad esempio, nel caso del petrolio sono i costi energetici per ripulire le macchie di petrolio lasciate dalle petroliere, per seppellire (o, come si dice, "sequestrare") una quantità di CO2 pari a quella emessa dalla combustione del petrolio e molte altre cose incluse le spese militari per la "sicurezza energetica".
Addirittura, si stanno includendo anche valutazioni di carattere economico, politico e sociale - ad esempio, quando si valuta un investimento energetico nei luoghi dove può essere difficile sfruttare o convogliare altre forme di energia, come nel caso di isole.
In conclusione, l’EROEI è un parametro che può essere strategico nelle scelte di politica energetica, tuttavia il suo attuale grado di incertezza ne impone un utilizzo prudenziale.