scienze

blackout Roberto Vacca

I grandi blackout: inevitabili - o no?
ovvero:
I grandi blackout: sono "Atti di Dio"?

Roberto Vacca-(ilMessaggero29- Settembre 2004)

Le calamità naturali inevitabili, non volute da esseri umani, in inglese si chiamano acts of God - atti di Dio. E' curioso: ora ben tre gruppi di matematici e fisici americani simultaneamente sostengono una tesi paradossale: i grandi blackout elettrici (che interessano decine di milioni di utenze) sarebbero inevitabili - atti di Dio. Ma ragionano in tre modi diversi.

Il primo gruppo, diretto da John Doyle del California Institute of Technology, afferma che proprio le misure razionali prese dagli elettrotecnici per prevenire disservizi minori sulle reti locali, favoriscono i grandi blackout. Questo dipenderebbe dall'assenza di un progetto robusto atto a garantire la sicurezza dell'intera rete. Doyle formula una teoria sofisticata considerando le risorse usate (protezioni, riserve), l'entità del danno (numeri di utenti soggetti al blackout) e la probabilità che avvengano blackout di dimensioni diverse. Aveva già applicato la teoria ai disturbi su Internet, agli incendi nelle foreste e alla instabilità dei castelli di sabbia (vedi: www.cds.caltech.edu.pdf ). Sostiene che la matematica è la stessa nei 3 casi (la probabilità di un blackout è legata alle sue dimensioni da una formula esponenziale). I grandi blackout sarebbero più frequenti di quanto previsto dalle teorie tradizionali a causa dell'enorme complessità della rete. Si verificherebbero fenomeni come quelli studiati dalla teoria del caos. Questi disastri sembrerebbero predestinati - come i grandi terremoti giapponesi.

Il secondo gruppo, Carreras dei Laboratori di Oak Ridge e Dobson dell'Università del Wisconsin, individua la causa dei grandi blackout negli investimenti continui e progressivi che rafforzano la potenza delle reti, mirando a una maggiore sicurezza e, invece, ne aumentano la vulnerabilità. Si verificherebbe, cioè, un feedback perverso, invece che positivo. Anche per loro la situazione è simile a quella delle grandi foreste: se si evitano o si spengono subito gli incendi minori, si accumula tanta materia combustibile che incendi enormi, mostruosi diventano inevitabili.

S.N. Talukdar, che dirige un terzo gruppo alla Università Carnegie Mellon, accetta semplicemente che i blackout siano inevitabili, come i terremoti. Anche per lui le reti elettriche sarebbero troppo complesse. Non è possibile determinare quali misure o interventi siano atti a far calare i rischi. La sola via, dunque, sarebbe quella di minimizzare le conseguenze. Ogni utente dovrebbe preparare riserve e alternative per dipendere dalla rete il meno possibile.

Questi messaggi pessimistici sono presentati in dettaglio nel numero di Agosto 2004 dalla rivista SPECTRUM, il mensile del prestigioso Institute of Electrical and Electronics Engineers. Dobbiamo crederci? Faremo bene a comprarci gruppetti elettrogeni e a riempirci la casa e la borsa di batterie? Non ne sono convinto e non ne sono convinti anche molti ingegneri progettisti e gestori di grandi reti elettriche.
La prima ragione è che la somiglianza fra blackout, incendi e terremoti è solo un dato empirico. La analogie fra fenomeni del tutto diversi non ci permettono di fare previsioni. Talora le analogie sono del tutto fuorvianti. La teoria del caos studia fenomeni in cui un apparente disordine è, in effetti, prevedibile e ripetitivo. Si applica a fenomeni elettrici e idrodinamici che devono essere studiati con precisione raccogliendo milioni di dati per distinguere il caos dal rumore casuale. Non è corretto invocare teorie di cui si arguiscono solo possibili applicazioni, senza averle validate in modo rigoroso.
In secondo luogo le cause di incendi e terremoti si possono analizzare in modo molto rozzo. La struttura di foreste e sottoboschi e ancor più quella degli strati geologici profondi è poco nota. Non conosciamo i numeri. Possiamo solo arguire quali siano i meccanismi rilevanti. Invece possiamo conoscere esattamente come sono fatte le reti elettriche. Il loro comportamento è governato dalla struttura di progetto, dai regolatori e dai programmi dei computer preposti a monitorare e gestire la rete.

Questi reagiscono in modo prevedibile anche a eventi casuali (ad es. cortocircuiti) e provvedono a modificare la rete stessa. Possono escluderne alcune parti, togliendo energia ad alcuni utenti per non danneggiare la maggioranza. Possono inserire nuovi generatori. Quest'ultimo intervento è possibile, però, solo se il gestore provvede a tenere in funzione - "calde", ma erogando potenza minima - un numero adeguato di centrali di riserva. E' difficile costruire modelli adeguati di grandi reti complesse. Il loro funzionamento dipende anche dalla competenza e dalla tempestività degli operatori. Ricordiamo che Chernobyl, la più grave catastrofe nella storia della generazione di energia, fu causato dalla temeraria stupidità degli addetti a quella centrale. E' bene studiare la teoria delle reti. Ma non va dimenticato che i modelli matematici sono sempre rozze approssimazioni della realtà e che operatori e utenti meglio addestrati possono essere decisivi per evitare sia guasti minori, sia grandi catastrofi.