mercoledì 14 settembre 2016

Viaggio lento in Spagna e Portogallo: economia, entropia ed ecologia

Nota: Vale l'avvertenza già fatta all'inizio del post precedente: oggi cerco di introdurre brevemente e nella maniera più chiara possibile alcuni concetti complessi, stavolta appartenenti al campo della fisica, quando questo vuol pur sempre essere un blog sul viaggio. Per chi volesse approfondire, consiglio di consultare la bibliografia fornita alla fine del post.
[… continua da qui]
La visione neoclassica del processo economico, se volessimo fare una analogia con la fisica, corrisponde alla interpretazione dei processi naturali formalizzata da Newton in quella conosciuta come meccanica classica.
In meccanica classica le quantità necessarie a descrivere la evoluzione di un fenomeno fisico sono massa, velocità e posizione. A partire da queste si definiscono poi i concetti di energia cinetica ed energia potenziale, e ogni processo viene sostanzialmente descritto mediante una certa variazione nella posizione e nella distribuzione totale di energia. Uniche accortezze: che la massa totale del sistema sia conservata (principio di conservazione della massa) e la somma di energia cinetica ed energia potenziale sia costante (conservazione della energia).
In meccanica ad ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria, ovvero ogni processo risulta poter essere reversibile: idealmente, se una palla da biliardo che si è mossa da un punto A ad un punto B a seguito di un impatto ricevesse una sollecitazione equivalente in direzione esattamente opposta, tornerebbe esattamente al punto di partenza. Non c'e nulla di irreversibile in questo processo.
Agli inizi del XIX secolo, una nuova branca della fisica iniziò a mettere in dubbio alcune delle certezze su cui si basava la meccanica classica: nasceva la termodinamica.
339405
Le leggi della termodinamica
Con l'avvento della rivoluzione industriale e l'epoca delle macchine alla fine del diciottesimo secolo, scienziati ed ingegneri iniziarono ad essere affascinati dalla possibilità di realizzare la cosiddetta macchina di moto perpetuo, ovvero una macchina in grado di funzionare esclusivamente utilizzando il calore generato durante il suo funzionamento e senza necessità di fornire ulteriore energia al sistema. Nel 1824, mentre cercava di calcolare la massima quantità di lavoro ottenibile a partire da una certa quantità di calore, il fisico e ingegnere francese Nicolas Léonard Sadi Carnot si rese conto che una macchina termica è in grado di effettuare lavoro solo trasferendo calore da una fonte a più alta temperatura ad una a temperatura più bassa. Risulta inoltre impossibile convertire calore in lavoro utile con una efficienza del 100%: il calore può trasferirsi spontaneamente solo da un corpo più caldo ad uno più freddo, mentre per ottenere il processo inverso (trasferire calore da un corpo più freddo a un corpo più caldo, per esempio far funzionare il vostro frigorifero) è necessario fornire al sistema una quantità di energia equivalente superiore alla semplice differenza di temperatura tra i due corpi. La macchina di moto perpetuo non era, quindi, fisicamente realizzabile. Una nuova interpretazione dei processi fisici cominciava così a farsi strada.
sadi-carnot-1
Lo scienziato francese Nicolas Sadi Carnot, iniziatore degli studi sulla termodinamica.
L'idea fondamentale introdotta dall'avvento della termodinamica è che non tutte le trasformazioni sono reversibili: in alcuni casi (ovvero quando il sistema non è isolato, vedi il seguente paragrafo), parte dell'energia in gioco viene persa irrimediabilmente, e non è possibile tornare al punto di partenza se non fornendo al sistema una quantità di energia addizionale. Questa energia che viene persa, o che, in altri termini, è cosi degradata da non poter più essere utilizzata in alcun modo, prende il nome di entropia. Si introduce quindi per la prima volta una distinzione qualitativa tra diverse forme di energia (cosa che la meccanica classica non prevede): c'è una energia libera, che è quindi convertibile in altre forme di energia (ad esempio in lavoro), ma esiste anche una energia "di minore qualità" che rimane vincolata al sistema, per così dire degradata (l'entropia) che non può essere utilizzata allo scopo di effettuare lavoro utile.
Che cosa succede se interpretiamo il processo economico alla luce di questi nuovi concetti? Prima di ritornare al mondo della economia, è bene introdurre brevemente le definizioni termodinamiche di sistema aperto, chiuso e isolato. Si definisce aperto un sistema in grado di scambiare con l'esterno massa ed energia. Si pensi, ad esempio, ad un organismo vivente: esso fa costantemente ricorso a materie prime (cibo) che vengono trasformate poi in materiali di scarto, tutto questo dopo essersi appropriato dell'energia necessaria al mantenimento delle funzioni biologiche dell'organismo. Un sistema si definisce chiuso quando invece può effettuare con l'esterno scambi di energia, ma non di massa (il Pianeta Terra, ad esempio, più essere con buona approssimazione considerato un sistema chiuso: esso riceve costantemente energia dal Sole, re-irradia energia verso l'esterno, ma la sua massa totale in prima approssimazione non cambia). Un sistema isolato, infine, non scambia né massa né energia con l esterno. L'universo considerato nel suo insieme è un sistema isolato. Come abbiamo visto nel post precedente, l'economia vista dagli economisti neoclassici anche.
Economia, entropia ed ecologia
Quali sono dunque le implicazioni della termodinamica sull'economia? La prima legge della termodinamica (analoga alla legge di conservazione della energia della meccanica classica) ci dice che nulla di ciò che produciamo si crea dal nulla, bensì si basa sull'utilizzo di risorse non-infinite fornite dall'ambiente naturale; queste risorse vengono trasformate mediante i processi di produzione in qualcosa d'altro che è utile all'uomo, e questa trasformazione richiede energia. Il risultato di questa trasformazione è un residuo che non scompare nel nulla, ma di cui va invece tenuto conto nell'analizzare il processo economico. La seconda legge della termodinamica, poi, ci dice che questo processo non è reversibile, ovvero non è possibile reimmettere nel ciclo i residui, gli scarti, i materiali che si trovano alla fine del processo, in un circolo infinito.
In altri termini, per poter descrivere in maniera efficace la realtà fisica del processo economico occorre iniziare a considerare l'economia non più come un sistema isolato (modello neoclassico) ma come un sotto-sistema aperto che scambia energia e materia con un sistema più grande che è l'ambiente o l'ecosistema (prima legge). Il processo economico diventa così un processo di trasformazione di materie prime ed energia utile (a bassa entropia) in rifiuti ed energia inutilizzabile (ad alta entropia, seconda legge), e il cui scopo ultimo è alimentare il "benessere" degli individui, in maniera analoga allo scambio di materia ed energia cui ogni organismo vivente ricorre per poter sopravvivere. Mentre l'economia neoclassica pretende di studiare l'organismo considerando solo il suo apparato circolatorio e non il suo apparato digerente, un nuovo tipo di visione che tiene conto anche di questi aspetti dissipativi, classicamente trascurati, prende il nome di economia ecologica.
I limiti alla crescita
Inserire il processo economico all'interno di qualcosa di fisicamente ben definito, come possono essere l'ecosistema o il Pianeta Terra, introduce un importante concetto che non sembra avere posto nella mente della maggior parte degli economisti: quello di limite. Ora, se il processo economico è qualcosa che si trova all'interno di un ecosistema che è soggetto a dei limiti, ed è inoltre di natura dissipativa, si hanno, a mio modo di vedere, due implicazioni importanti.
Innanzitutto la crescita del PIL che tutti i giornali ci indicano essere indice di un'economia in buona salute non è sostenibile in termini biofisici. Nessuno si sognerebbe mai di dire che il pianeta è infinito, o che la popolazione umana può crescere all'infinito, o che l'estensione dei terreni ad uso agricolo può aumentare all'infinito. Siamo su un pianeta finito e ci sono dei limiti che non è possibile superare, a meno che non si riesca a colonizzare un altro pianeta. L'idea di qualcosa che cresca all'infinito è possibile solo in un modello slegato dai parametri che descrivono la nostra realtà fisica.
In secondo luogo, se in una economia senza limiti l'espansione della torta permette ad ogni fetta di ingrandirsi (e quindi ad ogni classe sociale di beneficiare della crescita), in una economia in cui questa espansione non è più possibile la crescita economica corrisponde ad una crescita di alcune fette a scapito delle altre. Ovvero, alimentare il mito della crescita in una economia reale soggetta a dei limiti corrisponde a contribuire ad aumentare i conflitti derivanti da una ineguale distribuzione della ricchezza. Si pone dunque un problema non fisico, né economico, bensì squisitamente politico: chi ha più diritto a far crescere la propria fetta di torta, e a scapito di quali altre fette?
expanding-the-pie
[continua…]

Riferimenti bibliografici
P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, Elementi di fisica - Meccanica e Termodinamica
Herman E. Daly and Joshua Farley – Ecological Economics: Principles and Applications
Georgescu-Roegen, N. – The Entropy Law and the Economic Process
Georgescu-Roegen, N. – Energy and economic myths


POST SCRIPTUM: anche se può sembrare che stia parlando di tutto meno che del mio viaggio, scopo iniziale del blog, vi assicuro che è tutto collegato (almeno nella mia testa) e che presto vi parlerò di ciò che ho fatto e di come l'ho fatto. Prima di allora, vorrei provare a spiegarvi il perchè.