Understanding Renewable Energy Systems 2nd Edition Volker Quaschning

Understanding Renewable Energy Systems 2nd Edition Volker Quaschning
Understanding Renewable Energy Systems 2nd Edition Volker Quaschning
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Understanding Renewable Energy Systems 2nd Edition
Volker Quaschning
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6. Understanding Renewable
Energy Systems
By the middle of this century, renewable energy must provide all of our energy supply if
we are to phase out nuclear power and successfully stop climate change.
Now updated and expanded, the seco nd edition of this textbook covers the full range
of renewable energy systems and also includes such current trends as solar power storage,
power-to-gas technologies, and the technology paths needed for a successful and complete
energy transition. The topics are treated in a holistic manner, bringing together maths, engi-
neering, climate studies, and economics, and enabling readers to gain a broad understanding
of renewable energy technologies and their potential. Numerous examples are provided
for calculations, and graphics help visualize the various technologies and mathematical
methodologies. Understanding Renewable Energy Systems is an ideal companion for students
of renewable energy at universities or technical colleges – on courses such as renewable
energy, electrical engineering, engineering technology, physics, process engineering, build-
ing engineering, environment, applied mechanics, and mechanical engineering – as well as
scientists and engineers in research and industry.
Volker Quaschning currently teaches and conducts research in the Renewable Energy
Systems Department at Berlin’s University of Applied Sciences (HTW), Germany. He has
many years of experience in various fi elds of renewable energy, both within Germany and
abroad.

7. This page intentionally left blank

8. Understanding Renewable
Energy Systems
Second edition
Volker Quaschning

9. First edition published 2005
by Earthscan
This revised edition published 2016
by Routledge
2 Park Square, Milton Park, Abingdon, Oxon, OX14 4RN
and by Routledge
711 Third Avenue, New York, NY 10017
Routledge is an imprint of the Taylor & Francis Group, an informa business
This edition is an authorized translation of Regenerative Energiesysteme 8.A. published in
German © 2013 Carl Hanser Verlag, Munich/FRG
All rights reserved.
© 2016 Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG
All rights reserved. No part of this book may be reprinted or reproduced or utilized
in any form or by any electronic, mechanical, or other means, now known or hereafter
invented, including photocopying and recording, or in any information storage or
retrieval system, without permission in writing from the publishers.
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trademarks, and are used only for identifi cation and explanation without intent to
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British Library Cataloguing in Publication Data
A catalogue record for this book is available from the British Library
Library of Congress Cataloging-in-Publication Data
Quaschning, Volker, 1969– author.
[Regenerative Energiesysteme. English] Understanding renewable energy systems /
Volker Quaschning. — Revised edition.
pages cm
Translation of: Regenerative Energiesysteme, 8.A. published in German,
©2013 Carl Hanser Verlag, Munich/FRG.
Includes bibliographical references and index.
1. Renewable energy sources. I. Title.
TJ808.Q3713 2016
333.79'4—dc23
2015027156
ISBN: 978-1-138-78194-8 (hbk)
ISBN: 978-1-138-78196-2 (pbk)
ISBN: 978-1-315-76943-1 (ebk)
Typeset in Bembo
by Apex CoVantage, LLC

10. Contents
List of fi gures vii
List of tables xv
1 Energy and climate protection 1
2 Solar radiation 41
3 Non-concentrated solar thermal 77
4 Concentrated solar power 126
5 Photovoltaics 156
6 Wind energy 239
7 Hydropower 294
8 Geothermal energy 314
9 Using biomass 331
10 Hydrogen production, fuel cells, and methanation 347
11 Calculating economic feasibility 359
Appendix 383
Bibliography 385
Index 393

11. This page intentionally left blank

12. Figures
1.1 ‘What it costs to boil water’ from 1994 4
1.2 Energy conversion chain, losses and carbon dioxide
emissions from boiling water 5
1.3 Annual global crude oil production 6
1.4 Global primary energy consumption in 2011 by region 8
1.5 Shares of various energy sources in primary energy
consumption in Germany in 2011 9
1.6 The shares of various sectors in fi nal energy consumption
in Germany in 2010 10
1.7 The use of renewable energy in the German power sector 10
1.8 How the anthropogenic (man-made) greenhouse effect works 12
1.9 Development of carbon dioxide concentrations in the atmosphere 14
1.10 Per capita CO
2
emissions from energy in 2010 15
1.11 Reduction paths for global carbon dioxide emissions to limit
global warming 17
1.12 Share of nuclear power in electricity supply in 2011 18
1.13 Sources and ways of using renewable energy 22
1.14 Energy circles 23
1.15 Sales fi gures of heat pumps in Germany 29
1.16 Carbon dioxide emission trends in Germany 34
1.17 Previous development of primary energy demand in Germany 35
1.18 Previous development of gross power consumption in Germany 36
1.19 Storage concept for a renewable power supply 37
1.20 Building blocks of a renewable heat supply 38
2.1 Fusion of four hydrogen nuclei, producing a helium nucleus 42
2.2 The same radiant energy passes through the surface of the sphere 44
2.3 Spectrum AM0 and Planck’s Spectrum for a black body 46
2.4 Spectrums of sunlight 47
2.5 Sun paths and AM values for various days in Berlin and Cairo 48
2.6 Diurnal curves of global irradiance in Karlsruhe 49
2.7 Long-term average of annual global horizontal irradiation in Europe 51
2.8 Annual irradiation in Potsdam from 1937 to 2011 51
2.9 Sunlight passing through the atmosphere 52
2.10 Daily sums of direct and diffuse irradiation in Berlin 53
2.11 Daily sums of direct and diffuse irradiation in Cairo 54
2.12 The share of diffuse irradiance relative to k
T
and γ
S
54

13. viii Figures
2.13 Designations of angles for the position of the sun 55
2.14 Ecliptic diagram for Berlin 57
2.15 Ecliptic diagram for Cairo 57
2.16 Calculating the angle of solar incidence on a slanted surface 58
2.17 Irradiance incident on horizontal area A
hor
59
2.18 Differences in irradiance on a horizontal plane 63
2.19 Changes in annual solar irradiation in Berlin 64
2.20 Calculating irradiance on a slanted plane from known data
for horizontal insolation 65
2.21 Determining the height and azimuth angle of an obstacle 66
2.22 Surroundings within an angular grid 66
2.23 Ecliptic diagram for Berlin with silhouette of surroundings 67
2.24 Shading test for two different positions of the sun 68
2.25 An area demarcated by the connection of two points and the horizon 69
2.26 The geometry of solar modules on stands 70
2.27 The shading angle
α relative to the degree of surface
utilization f and tilt angle
γ
E
71
2.28 Relative shading losses s relative to shading angle
α 72
2.29 Pyranometer for the measurement of global irradiance 74
2.30 A station that measures global, diffuse, and direct irradiance; pyranometer
with sphere casting shadow; pyrheliometer 75
3.1 Heat transmissivity of a barrier 79
3.2 How solar swimming pool heating works 80
3.3 Solar thermal systems for hot water supply 82
3.4 How a solar thermal system with gravity feed works 83
3.5 How a dual-circuit system with forced circulation works 84
3.6 How a solar supply of hot drinking water works with two heat storage tanks 85
3.7 Solar thermal system for hot water supply and space heating 86
3.8 Solar thermal system for hot water supply and purely solar space heating 87
3.9 A residential complex with solely solar space 88
3.10 How a solar district heat network works 88
3.11 How a solar cooling system works 90
3.12 Flat-plate and evacuated-tube collectors 91
3.13 Cross-section of a collector with integrated storage 91
3.14 Cross-section of a fl at-plate collector 93
3.15 How a fl at-plate collector works 93
3.16 Energy conversion in a solar collector and the various types of losses 94
3.17 Sunlight incident on the front pane 95
3.18 Cross-section of an air collector 96
3.19 How an evacuated tube collector works 97
3.20 Designs of solar absorbers 98
3.21 Losses from various absorber coatings 99
3.22 Spectrums of black bodies at 5,777 K and 350 K 100
3.23 Collector effi ciencies η
K
at various levels of irradiance 102
3.24 Collector effi ciencies η
K
103
3.25 Incident angle modifi er 105
3.26 A cylindrical, rounded heat storage tank 111
3.27 The curve for storage temperature ϑ
SP
114

14. Figures ix
3.28 A swimming pool’s energy balance 115
3.29 Solar fraction for drinking water 119
3.30 Characteristic curve of the solar fraction 120
3.31 Typical development of demand for space heating and hot water 122
3.32 How a solar updraft tower works 124
4.1 How light is concentrated 127
4.2 Half cone angle for the sun 127
4.3 Maximum absorber temperature relative to concentration factor 128
4.4 Concentrating sunlight with linear collectors 130
4.5 Concentrating sunlight with point concentrators 130
4.6 Parabolic trough collectors at the PSA research facility 131
4.7 The geometry of a parabolic trough collector 131
4.8 End losses and gains with parabolic trough collectors arranged in a row 133
4.9 Optical and thermal events in the absorber tube 134
4.10 The collector’s effi ciency relative to the absorber’s temperature 135
4.11 Bellows to absorb the different expansion rates of glass and metal;
high-temperature absorber tube made by Schott for parabolic trough
power plants 136
4.12 The shading of one row of parabolic trough collectors by another 137
4.13 Typical time curve for direct-normal irradiance 138
4.14 Heliostats at the PSA research facility 139
4.15 Diagram of the Clausius–Rankine process 140
4.16 Pressure–volume diagram for the Clausius–Rankine process 141
4.17 T–s diagram of Clausius–Rankine process 142
4.18 How an open gas turbine works 144
4.19 A parabolic trough power plant with parallel steam generation 145
4.20 A parabolic trough power plant with thermal storage 147
4.21 Guaranteed output of a concentrated solar power plant 147
4.22 A combined-cycle gas turbine 148
4.23 Solar power tower at the PSA research facility 149
4.24 Solar power tower with open volumetric receiver 151
4.25 Solar power tower with volumetric pressurized receiver 151
4.26 EuroDish prototypes at the PSA research facility 153
4.27 Solar furnaces at the PSA research facility 153
4.28 Options for renewable power imports 155
5.1 Roof-integrated photovoltaic system 157
5.2 Energy states of electrons in an atom, in molecules, and in solids 159
5.3 Energy bands for conductors, semiconductors, and isolators 160
5.4 Photons moving electrons from the valence band into the conduction band 160
5.5 The crystal structure of silicon; intrinsic conductivity of electron holes
in the crystal lattice 161
5.6 n- and p-doped silicon 163
5.7 Depletion region at the p–n junction 164
5.8 How a solar cell works in the energy band model 165
5.9 Events within a solar cell exposed to sunlight 166
5.10 Typical curve for the internal quantum effi ciency of various solar cell types 166
5.11 Typical curve of a solar cell’s spectral sensitivity for various
solar cell types 167

15. x Figures
5.12 Polycrystalline silicon for solar cells 170
5.13 The structure of a crystalline solar cell 171
5.14 The basic structure of a solar module; installed solar modules 172
5.15 The basic structure of an amorphous silicon solar cell 173
5.16 An image of electroluminescence reveals damaged cells; thermography
of a module with three partly shaded solar cells 174
5.17 A solar cell’s simplifi ed equivalent circuit 176
5.18 Infl uence of insolation E on a solar cell’s current-voltage characteristic 176
5.19 Expanded equivalent circuit for a solar cell 177
5.20 Infl uence of series resistance R
S
on a solar cell’s
current–voltage characteristic 177
5.21 Infl uence of parallel resistance R
P
on a solar cell’s
current–voltage characteristic 177
5.22 Two-diode model of a solar cell 179
5.23 A two-diode equivalent circuit 180
5.24 A polycrystalline cell’s I–V curve over the entire voltage range 180
5.25 A solar cell’s I–V and P–U curves with MPP 182
5.26 How temperatures affect a solar cell’s characteristic curve 184
5.27 Solar cells in a series circuit 187
5.28 A module’s characteristic curve based on curves from 36 cells 187
5.29 A module’s characteristic curve with a cell 75 % shaded 189
5.30 Integration of bypass diodes in a solar panel with 36 cells 190
5.31 A module’s characteristic curve with one cell shaded 75 % 191
5.32 I–V curves of a module with 36 cells and two bypass diodes 191
5.33 P–U curves of a module with 36 cells and two bypass diodes 192
5.34 n solar cells in a parallel circuit 192
5.35 Solar generator with resistance 194
5.36 A solar module under various operating conditions
with electrical resistance 195
5.37 Solar generator connected to an appliance via a DC–DC converter 196
5.38 A solar module under various operating conditions
with a constant voltage load 196
5.39 A step-down converter with a resistance load 196
5.40 The curve for current i
2
and voltage u
D
with
a step-down converter 198
5.41 Step-down converter with capacitors 198
5.42 How a step-up converter works 200
5.43 A buck-boost converter 200
5.44 How a single-cycle fl yback converter works 200
5.45 How an MPP tracker works 202
5.46 Discharging and charging processes within a lead battery 204
5.47 A lead battery’s available capacity with C
100
= 100
Ah relative to discharge current and temperature 205
5.48 Voltage curves relative to discharge time and discharge current 206
5.49 Flowchart of the calculation for the state of charge of PV battery systems 208
5.50 A simple photovoltaic system with battery storage 210

16. Figures xi
5.51 A solar generator’s power points with a lead battery for storage 211
5.52 A photovoltaic battery system with a charge controller 212
5.53 A photovoltaic battery system with a serial charge controller 213
5.54 Photovoltaic battery system with a shunt controller 213
5.55 Circuit of a self-blocking n-channel MOSFET 214
5.56 H-bridge (B2) 215
5.57 An idealized power curve for a semi-controlled B2 bridge 215
5.58 Making a rectangular curve out of various sinusoidal waves 216
5.59 Six pulse bridge (B6) 217
5.60 A curve from pulse width modulation 218
5.61 Highly effi cient inverter circuits 218
5.62 The components in a photovoltaic inverter 219
5.63 Inverter effi ciency relative to DC system output 221
5.64 Inverter effi ciency relative to DC system output 222
5.65 A photovoltaic system consisting of multiple strings 223
5.66 Central master–slave inverter for photovoltaic arrays 223
5.67 Photovoltaic generator with string inverters 224
5.68 Grid-connected photovoltaic system 225
5.69 Grid-connected photovoltaic system 225
5.70 Grid-connected photovoltaic system 226
5.71 A grid-connected photovoltaic system 227
5.72 Daily and monthly average levels of irradiance 228
5.73 Voltage ranges for a photovoltaic generator and an inverter 230
5.74 Typical load for a single-family home in Germany 232
5.75 Typical annual average self-consumption rate 233
5.76 A typical load curve for a commercial enterprise 234
5.77 Ways of using excess power from a solar energy system
not consumed directly 235
5.78 Typical annual averages of the self-consumption rate
relative to photovoltaic capacity 235
5.79 Typical annual averages of the self-consumption rate 236
5.80 Typical annual averages of the degree of self suffi ciency
relative to photovoltaic capacity 237
6.1 Global circulation and creation of wind 240
6.2 Frequency distribution of wind velocities at a location
on the German North Sea coast 242
6.3 Rayleigh distributions for various average wind velocitiesv 244
6.4 Terms used to describe wind direction 244
6.5 Increase in wind velocity at greater heights relative
to roughness length 246
6.6 Airfl ow around a wind turbine in the fi eld 247
6.7 Resistance coeffi cients of various bodies 249
6.8 Model of an anemometer used to calculate power 250
6.9 Wind velocity v
W
and rotor rotation are used to
calculate the fl ow rate v
A
251
6.10 Forces at play for a lift turbine 252

17. xii Figures
6.11 Wind velocities and forces on a rotor blade 253
6.12 Coeffi cient of power c
P
relative to the tip-speed ratio λ
of a Vestas V44600 kW turbine 254
6.13 Power coeffi cients and approximation of a cubic polynomial 255
6.14 Vertical-axis r otors 256
6.15 Design and components of a wind turbine 258
6.16 Changes in depth and angle across the rotor blade 259
6.17 The generator’s real power and power coeffi cient
relative to wind velocity 260
6.18 Interrupted airfl ow from the stall effect at large wind velocities 261
6.19 Blade pitch adjustments at various wind velocities 261
6.20 The power curve for stall-controlled and pitch-controlled wind turbines 262
6.21 Construction of a wind turbine 264
6.22 Foundations for offshore wind turbines 264
6.23 Temporal curve of current and voltage along with amplitudes 266
6.24 Serial circuit of resistance and inductor with vector diagrams 267
6.25 Magnetic fi elds around a conductor and inductor 269
6.26 Cross-section through a stator to produce a rotating magnetic fi eld;
further cross-section; three-dimensional view of an integrated
three-phase power winding (distributed winding) 269
6.27 A change in the magnetic fi eld at two different points in time 270
6.28 Three-phase current to generate a rotating magnetic fi eld 270
6.29 Star and delta connections 271
6.30 A cross-section of a synchronous motor 273
6.31 Simplifi ed equivalent circuit (R
1
= 0) of a turbo rotor for one string 275
6.32 Vector diagrams of a synchronous motor with a turbo rotor
in four-quadrant mode 275
6.33 Torque curve of a synchronous motor with a turbo rotor 277
6.34 An ideal transformer with real and reactive resistances 279
6.35 Single-string equivalent circuit for an induction motor 280
6.36 Diagram based on Heyland and Ossanna 281
6.37 Simplifi ed single-string equivalent circuit of an inductive motor 281
6.38 Power balance of an inductive generator 282
6.39 The torque-speed curve of an induction motor 284
6.40 Induction generator with a direct grid connection 285
6.41 The torque curve relative to slip s with unchangeable
rotor resistances R
L
286
6.42 Power points of an induction generator directly
connected to the grid 287
6.43 A wind turbine’s power points with two induction
generators at different speeds 288
6.44 Synchronous generator with a direct grid connection 288
6.45 Synchronous generator with intermediate direct-current circuit 289
6.46 Power points of a variable-speed wind turbine 289
6.47 Direct-drive synchronous generator with an
intermediate direct-current circuit 290

18. Figures xiii
6.48 Variable-speed induction generator with converter
in the rotor c ircuit 290
6.49 The principle of a micro-grid with wind power 291
7.1 The earth’s water cycle 295
7.2 Average discharge of the Rhine near Rheinfelden from 1956 to 2011 296
7.3 Discharge of the Rhine near Rheinfelden and the Neckar
at Rockenau over the course of 1991 297
7.4 Load duration curves for the Rhine at Rheinfelden and the
Neckar at Rockenau in 1991 298
7.5 Determining rated discharge based on a low duration curve 298
7.6 Diagram of a run-of-river plant 299
7.7 Aerial view of the Itaipu power plant 301
7.8 How a pumped storage power plant works 302
7.9 A pumped storage power plant near Málaga, Spain 303
7.10 Losses and effi ciency of a pumped storage power plant 304
7.11 Pump work and power generation from pumped storage power plants 304
7.12 Use of water turbines relative to water elevation and discharge 305
7.13 Drawing and photo of a Kaplan turbine with a generator 306
7.14 Drawing of a bulb turbine with generator 307
7.15 Drawing and photo of a Francis pump turbine 308
7.16 Drawing of a Pelton turbine with six jets 308
7.17 The effi ciency of individual turbine types 309
7.18 The curve of overall effi ciency relative to a standard discharge 310
7.19 A prototype in the Seafl ow project off the British west coast;
maintenance ship in a planned ocean current power plant 312
7. 20 How wave power plants work 313
8.1 Cross-section of the earth 315
8.2 Tectonic plates on the earth 315
8.3 Temperatures in Germa ny at depths of 1,000 and 3,000 m 316
8.4 A new and used drill bit; a drill tower 317
8.5 How a geothermal heat plant works 318
8.6 How a geothermal ORC power plant works 320
8.7 How the Kalina proc ess works 320
8.8 Effi ciencies of various low-temperature processes 321
8.9 How an HDR power plant works 322
8.10 How a compression heat pump works 324
8.11 The environmental impact of two heatin g systems with heat pumps 325
8.12 How an absorption heat pump works 326
9.1 Ways of using biomass 333
9.2 Different ways of processing fi rewood 334
9.3 Calorifi c value of timber relative to moisture and water content 335
9.4 How BtL fuels are made 340
9.5 The environmental impact of the use of biomass fuels 341
9.6 Firewood boiler 343
9.7 Pellet heating syst em and storage 344
9.8 The Pfaffenhofen biomass heat and power plant 345

19. xiv Figures
10.1 Ways of producing hydrogen 348
10.2 Water electrolysis with alkaline electrolyte 349
10.3 A fuel cell with acidic electrolytes 351
10.4 Fuel gases, electrolytes, operating temperatures, and oxidation
agents of various fuel cell types 352
10.5 Fuel cell prototype 353
10.6 A fuel cell’s voltage–current curve 355
10.7 Methane production from renewable energy 357
11.1 Trends in retail prices for natural gas, oil, and electricity 365
11.2 A comparison of consumer prices for petroleum, natural gas,
and wood pellets 366
11.3 How renewable power plants are fi nanced in the German
Renewable Energy Act (EEG) 371
11.4 Infl ation-adjusted modules of photovoltaic panels 372
11.5 Feed-in tariffs for photovoltaic systems smaller than 10 kW 373
11.6 Average annual petroleum prices in daily prices 374

20. Tables
1.1 Conversion factors for various energy units 2
1.2 Prefi xes and prefi x abbreviations 2
1.3 Primary energy, fi nal energy, and useful energy 4
1.4 Global primary energy consumption 7
1.5 Fossil energy reserves in 2010 11
1.6 Uranium reserves 12
1.7 Characteristics of greenhouse gases in the atmosphere 13
1.8 Newly installed glazed solar thermal collector area 25
1.9 Global installed photovoltaic capacity 26
1.10 Global installed hydropower capacity 27
1.11 Global installed wind power capacity 28
1.12 Assumptions for population and economic growth 31
1.13 Assumptions for the development of primary energy demand 31
1.14 Development of CO
2
emissions by 2100 31
1.15 Specifi c CO
2
emission factors of energy carriers 32
1.16 Reduction obligations in the Kyoto Protocol 33
1.17 The composition of power generation at Germany’s
largest power providers 39
2.1 Major parameters in radiation physics and light 41
2.2 Data for the sun and earth 42
2.3 Various particle and nuclide masses 43
2.4 Wavelengths of various hues 45
2.5 Reduction infl uences relative to the height of the sun 48
2.6 Long-term averages (1998-2010) of monthly global irradiation 50
2.7 Averages (1998-2010) of monthly global irradiation 50
2.8 Averages (1998–2010) for direct and diffuse global irradiation in Berlin 52
2.9 Average (1998–2010) annual direct and diffuse global irradiation 53
2.10 Angle defi nitions and symbols for solar azimuth 55
2.11 Constants to determine F
1
and F
2
relative to ε 61
2.12 Albedo of various environments 62
2.13 Averages (1998–2010) of monthly and annual irradiation 64
2.14 Shading losses s and overall correction factor k for point P
0
72
2.15 Shading losses and overall correction factor on average
at points P
0
, P
1
, and P
2
73
2.16 Allowable tolerances and specifi cations for solar simulators 76
2.17 Ideal distribution of total irradiance across wavelengths 76

21. xvi Tables
3.1 For heat calculations, symbols and units are used 78
3.2 Heat capacity c of various substances ϑ = 0–100 °C 78
3.3 The heat conductivity of various substances 79
3.4 Data from existing solar district heat projects 89
3.5 Thermal transmittance U and total energy transmissivity (g-value) 92
3.6 Absorption degree α, transmissivity degree τ and refl ection degree ρ 99
3.7 Example conversion factors and loss coeffi cients 102
3.8 Properties of standard copper pipes 107
3.9 Recommended diameters for copper lines in pumped facilities 107
3.10 Recommended copper line diameters for gravity systems 108
3.11 Properties of various low-temperature storage media 110
3.12 Vapour pressure p of water and dew point ϑ
tau
116
3.13 Hot water demand, domestic 117
3.14 Hot water demand in hotels 117
3.15 Hot water consumption for various applications 118
3.16 Solar fraction 123
3.17 Data from completed residential buildings in Germany
and Switzerland 123
4.1 Technical data for parabolic trough collectors 130
4.2 Typical parameters to determine the effi ciency of parabolic
trough collectors 135
4.3 Linear expansion coeffi cients for various bodies 136
4.4 Technical data for the SEGS parabolic trough power plants 146
4.5 Technical data for a group of new parabolic trough power plants 149
4.6 Technical data for a select group of solar power towers 150
4.7 Technical data for the EuroDish Stirling unit 153
4.8 Key data for overhead power lines for HVAC und HVDC 154
5.1 Overview of key electrotechnical parameters 157
5.2 Band gaps of various semiconductors at 300 K 161
5.3 Overview of common abbreviations related to silicon 169
5.4 Parameters for various PV modules for the two-diode model 179
5.5 Electrical solar cell parameters 181
5.6 Maximum effi ciencies and fi ll factors for various cell technologies 182
5.7 Parameters for the temperature factors of various PV panels 183
5.8 Typical temperature coeffi cients for current, voltage, and output 185
5.9 Proportionality constant c for a calculation of panel temperature 186
5.10 Technical data for selected solar panels 193
5.11 Data for different types of battery 203
5.12 Open-circuit voltage and acid density 206
5.13 What a 12 V battery’s voltage tells us about its state of charge 207
5.14 Selected technical data for a number of photovoltaic inverters 222
5.15 Monthly and annual sum of solar insolation 228
6.1 Classifi cations of wind velocities in the Beaufort scale 241
6.2 Weibull parameter and average wind velocities at a height of 10 m 243
6.3 Roughness lengths z
0
for various terrain classes in Davenport 245
6.4 Air density relative to temperature 247
6.5 Speed and slip under various operating conditions 278

22. Tables xvii
6.6 Technical data for a 600 kW induction generator in a wind turbine 284
7.1 The share of hydropower in power generation 295
7.2 Technical data of the Itaipu power plant 301
7.3 Typical parameters used to determine turbine effi ciency 310
7.4 Tidal power plants worldwide 311
8.1 Physical properties of common refrigerants and their
greenhouse gas potential 324
8.2 Typical annual COPs ε
a
for electrical heat pumps for space heating 328
8.3 Possible specifi c heat extraction for a double U-shaped
geothermal borehole 329
8.4 Possible specifi c heat extraction levels for geothermal
collectors used at 1800 h/a 329
9.1 Effi ciencies in the production of biomass 332
9.2 Calorifi c values of various fuels from biomass 332
9.3 Biomass potential in Germany 332
9.4 Properties of different types of timber 335
9.5 Conversion factors for cubic measurements of timber products 335
9.6 Specifi cations of wood pellets 336
9.7 Specifi cations for the distribution of particle sizes for wood chips 336
9.8 Properties of biofuels compared with conventional fuels 337
9.9 The yield of raw materials used to produce bioethanol 338
9.10 The biogas yield and methane content of various
raw biomass materials 340
9.11 The potential of various energy crops on 200 ha of farmland 341
9.12 Gross biofuel yield on farmland 342
10.1 Key energy data for hydrogen under normal conditions 348
10.2 Chemical reaction at the anode and cathode of
various fuel cell types 353
10.3 Key parameters of hydrogen–oxygen fuel cells 355
10.4 Characteristic properties of various fuel gases 356
10.5 Effi ciencies in the production of hydrogen and methane 357
10.6 Capacities for the storage of hydrogen and methane in Germany 358
11.1 Consumer price index in Germany 360
11.2 Heat production costs in €/kWh
therm
for solar thermal hot water 362
11.3 A wind turbine’s energy yield by turbine size and wind velocity v 364
11.4 Annuity factors a for various service lives n and interest rates p 369
11.5 Heat production costs in €/kWh
therm
from solar thermal
hot water systems 369
11.6 Average energy prices in Germany 2010/2011 374
11.7 Subsidies for German hard coal mining 375
11.8 State aid from the federal government for Germany’s hard
coal mining sector 376
11.9 Federal spending on research and development in the
energy sector from 1956–1988 in Germany 377
11.10 Federal spending on research and development in the energy
sector from 1989–2012 in Germany 378
11.11 Major weather disasters and the damage they cause 379

23. This page intentionally left blank

24. 1 Energy and climate protection
The term ‘energy’
We hear the word ‘energy’ quite often without thinking about it much. It is used in a lot
of different contexts. For instance, the term can be used in the sense of vitality, and we say
that people have ‘a lot of energy’ to describe their temperament.
This book only deals with forms of – especially renewable – energy produced by tech-
nology, and they are described in terms of the laws of physics. Energy and power are two
nearly inseparable terms. But because they are often confused, a clarifi cation of the distinc-
tion between the two and other related terms is a good starting point.
In general, energy describes a system’s ability to produce external effects, such as force
along a path. A body’s energy can change by taking up or exerting work. Here, energy
occurs in a wide range of forms, including:
• mechanical energy
• potential energy
• kinetic energy
• heat or thermal energy
• magnetic energy
• mass
• electrical energy
• radiant energy
• and chemical energy .
In the defi nitions above, a litre of gasoline is a type of stored energy; when it is combusted,
the force of an engine can move a car (having a certain mass) for a certain distance. The
motion of the car is then a kind of work.
Heat is also a type of energy. We see its effects when the hot air rising from a candle
moves the parts of a hanging mobile. A force is also needed for this motion.
The wind also contains energy, which can be used, say, to turn the blades of a wind
turbine. The sun’s rays can be used to generate heat. Radiation, especially solar radiation,
is another form of energy.
Power is defi ned as the amount of work W done over time t.
P
W
t
W==
d
d

(1.1)

25. 2 Energy and climate protection
It therefore indicates how much time it took to perform a certain amount of work. For
instance, work can be a person lifting a sack of cement up one metre. The work performed
increases the sack’s potential energy. If the sack is lifted twice as quickly, less time is needed,
but the amount of power doubles although the same amount of work is performed.
Energy and work are expressed in units derived from the SI units of J ( joules),
Ws (watt-seconds), and Nm (newton metres). Power is measured in W (watts). Table 1.1
shows the conversion factors for the main units used today for energy equipment. In
addition, there are a number of antiquated energy units, such as kilopond metres, kpm
(1 kpm = 2.72 · 10
–6
kWh); erg (1 erg = 2.78 · 10
–

14
kWh); electron volts (still used in phys-
ics), eV (1 eV = 4.45·10
–26
kWh); and (still common in the US) Btus (British Thermal Unit,
1 Btu = 1055.06 J = 0.000293071 kWh).
Because values can often be very small or very large and exponential indications are hard
to follow, a number of prefi xes are used as shown in Table 1.2.
Often, terms describing energy and power are confused along with the units defi ning
them. When the wrong sizes are used, meanings change, leading to misunderstandings in
the best case.
For example, let’s take a newspaper article from the 1990s about a house with a solar
roof. The article describes a photovoltaic system with a total output of 2.2 kW. The author
then says that the price paid per kW of electricity sold to the grid was very low at 0.087
Deutschemarks, equivalent to roughly 0.05 cents today. But if the system were paid
based on its power (kW represents the installed capacity), the entire system would receive
2.2 kW × €0.087/kW = €0.19. The compensation for solar power was inadequate for a long
time, to be sure, but probably no system owner had to make do with less than €0.20. Here,
Table 1.1 Conversion factors for various energy units
kJ kcal kWh kg oe m³ natural gas
1 kilojoule (1 kJ = 1,000 W) 1 0.2388 0.000278 0.000024 0.000032
1 kilocalorie (kcal) 4.1868 1 0.001163 0.0001 0.00013
1 kilowatt-hour (kWh) 3,600 860 1 0.086 0.113
1 kg crude oil equivalent (oe)41,868 10,000 11.63 1 1.319
1 m³ natural gas 31,736 7,580 8.816 0.758 1
Table 1.2 Prefi xes and prefi x abbreviations
Prefi x Abbreviation Value Prefi x Abbreviation Value
Kilo k 10
3
(thousand) Milli m 10
–3
(thousandth)
Mega M 10
6
(million) Micro μ 10
–6
(millionth)
Giga G 10
9
(billion) Nano n 10
–9
(billionth)
Tera T 10
12
(trillion) Piko p 10
–12
(trillionth)
Peta P 10
15
(quadrillion) Femto f 10
–15
(quadrillionth)
Exa E 10
18
(quintillion) Atto a 10
–18
(quintillionth)

26. Energy and climate protection 3
the author was actually speaking of the electric energy sold to the grid and compensated
at a rate of €0.087 per kilowatt-hour (kWh). If the system produced 1,650 kWh to sell to
the grid, the owner would be paid €143.55 – 750 times more. This anecdote shows what
a big difference a little ‘h’ can have if it is missing.
According to the laws of physics, energy cannot be generated, destroyed, or lost. None-
theless, we speak of energy losses, energy generation, and energy production – despite the
law of conservation of energy, which states:
Within an isolated system, total energy remains constant. Energy cannot be destroyed or created
out of nothing; it can, however, be converted into various forms and exchanged between various parts
of the system.
To see how energy can be converted from one form into another, let’s go back to the
example of gasoline and cars. Gasoline is a type of stored chemical energy. When it is
combusted, thermal energy is created. The motor turns this thermal energy into kinetic
energy, which is passed on to the car. When all of the gasoline has been consumed, the
car stops. The energy has not, however, disappeared; rather, it was converted into poten-
tial energy (to the extent there is a difference in altitude), into the motor’s waste heat,
into friction (the tires), and given off as heat to the surroundings. We cannot, however,
make use of this ambient heat in general. While driving, we converted most of the use-
ful energy contained in the gasoline into ambient heat, which cannot be used. From
our perspective, this energy is lost. When we speak of ‘lost’ or ‘consumed’ energy, we
mean that we have converted high-quality energy into energy of lower, generally not
usable quality.
The situation is different with photovoltaics. It converts sunlight directly into electrical
energy. In common parlance, we say that the solar energy system ‘generates electricity’.
This description is incorrect within the laws of physics. It would be correct to say that the
photovoltaic system converts a form of energy we cannot easily use (solar radiation) into
higher-quality energy (electricity).
In this conversion, the energy can be used at different levels of effi ciency. To illustrate
how this works, let’s take the example of boiling water.
The thermal energy Q needed to heat up a litre of water ( m = 1 kg) from temperature
ϑ
1
= 15 °C to ϑ
2


= 98 °C is relative to the heat capacity c of water c
H
2
O
= 4.187 kJ/(kg K),
giving us

Qcm⋅c⋅()ϑϑ−
21
(1.2)
to produce Q = 348 kJ = 97 Wh.
A consumer magazine compared different water-heating appliances. The results are
shown in Figure 1.1. In addition to various electrical appliances, gas stoves were also
included. The comparison shows that gas stoves are the worst in terms of energy consump-
tion even though its energy costs are the lowest. This difference comes about because we
are comparing different types of energy here.
The electric stove uses electric energy to heat up the water. Electricity is quite rare in
nature; natural occurrences include lightning and eels that use electrical charges to stun
attackers. Electricity therefore fi rst has to be made from another source of energy, such
as coal in a power plant. Once again, an enormous amount of waste heat is created in the
process and passed on to the ambient environment. In other words, only a small part of the

27. 4 Energy and climate protection
energy in the coal is converted into electrical energy, with the rest lost as waste heat. The
quality of the conversion is referred to as effi ciency
η and is defi ned as follows:

Efficiency
useful energy produced
energy input
η= (1.3)
The average effi ciency of a thermal power plant in Germany in the 1990s was around
34 % [Hof95]. The effi ciency of modern power plants is slightly higher. Nonetheless,
roughly 60 % of the energy consumed is nonetheless lost as waste heat when only 40 %
comes out of the plant as electrical energy.
When energy technologies are used, a distinction therefore needs to be made between
various stages of energy conversion : primary energy, fi nal energy, and useful energy, as
shown in Table 1.3.
The previously calculated amount of heat thus represents useful energy, while the
numbers in Figure 1.1 are fi nal energy. But when we compare the effi ciency of gas and
0 50 100 150 200 250 300
Kettle
Water heater
Microwave oven
Electric stove
Gas stove
153

168
263
245
140
109

120
188
175
280
Energy demand in Wh/litres
Cost for 10,000 l in €
Figure 1.1 ‘What it costs to boil water’ from 1994 [Sti94]
Table 1.3 Primary energy, fi nal energy, and useful energy
Term Defi nition Energy type or source
Primary energy Energy in its original form, not
technically processed
Such as crude oil, coal, uranium, solar
radiation, and wind
Final energy Energy as provided to consumers Such as natural gas, heating oil, fuel,
electricity, and district heat
Useful energy Energy as it is consumed Such as artifi cial lighting, heat, drive energy
for machines and vehicles

28. Energy and climate protection 5
electricity, we should start with primary energy because both of them are quite different
forms of fi nal energy.
For electricity, we need to start with the source of energy fed into the plant, such as
coal. Natural gas used to heat water is also fi nal energy. When natural gas is transported
to consumers, there are also losses, though they are minor in comparison to a power plant
generating electricity. We then fi nd that the electric stove’s primary energy consumption
is 460 Wh = 1,656 kJ, some 50 % greater than the gas stove’s consumption although fi nal
energy consumption is more than 30 % lower. Figure 1.2 shows another comparison of
the energy conversion chains based on the example of water heated by an electric stove
and a gas stove.
Clearly, gas stoves are better for water heating than electrical stoves if the electric-
ity is made with conventional fuels in terms of primary energy consumption, the
decisive factor for environmental impacts. This example illustrates how important the
distinction between primary energy, fi nal energy, and useful energy is. Otherwise, we
draw incorrect conclusions, as the comparison of gas and electric stoves in Figure 1.1
shows.
Primary energy Final energy
Emissions
Useful energy
Coal 100 %
(0.460 kWh)
power
plant
Power 38 %
(0.175k Wh)
Waste heat
62 %
(0.285 kWh)
Useful energy
Useful energy
Useful energy
Boiling water
21 %
(0.097 kWh)
Waste heat
17 %
(0.078 kWh)
Electric stove
with coal power
Gas stove
Crude natural
gas 100 %
(0.311 kWh)
Natural gas
90 %
(0.280 kWh)
Transport losses
10 % (0.031 kWh)
Waste heat 59 %
(0.183 kWh)
Boiling water
31 %
(0.097 kWh)
Electric stove
with
renewable power
Renewable power 100 %
(0.175 kWh)
Boiling water
55 %
(0.097 kWh)
Waste heat 45 %
(0.078 kWh)
2.5 g CH
4
53 g C0
2
56 g CO
2
0 g CO
2
156 g CO
2
Figure 1.2 Energy conversion chain, losses and carbon dioxide emissions from boiling water

29. 6 Energy and climate protection
Trends in energy demand
Trends in global energy demand
At the end of the eighteenth century, crude oil and coal were still marginal sources of
energy. Wood still covered most of the energy demand for heat. Progress had, however,
been made in the use of water and wind. Both of them were used in mills and pump water.
In 1769, James Watt invented a useful steam engine, thereby opening the door to indus-
trialization. Gradually, steam engines – and later, combustion engines – replaced wind and
water mills. Coal became the biggest source of energy, followed by crude oil starting at the
beginning of the twentieth century as automobiles became more common. As a source of
energy, fi rewood increasingly became marginal in industrialized countries. And whereas
traditional water mills fi t well into landscapes, modern hydropower became giant technical
facilities.
After the Great Depression of 1929, energy consumption rose dramatically. After the
Second World War, consumption of natural gas increased, followed by nuclear power start-
ing in the 1960s, though crude oil and coal remained dominant. The share of nuclear power
in primary energy demand is still relatively small even today. Fossil energy – coal, crude oil,
natural gas, etc. – currently cover some 85 % of global demand for primary energy.
Figure 1.3 shows the trend in global crude oil consumption; 1 million tons of crude oil
is equivalent to 42 PJ = 42·10
15
J. The trend is indicative of overall energy consumption.
After the Second World War, production volumes rose exponentially. As a result of the
two oil price crises in 1973 and 1979, production volumes dropped noticeably, but only
temporarily. Overall economic growth and the increase in energy consumption were set
back by around four years as a result.
Table 1.4 shows global primary energy consumption by energy carrier for different
years. We should keep in mind, however, that energy statistics for primary electricity – such
0
500
1,000
1,500
2,000
2,500
3,000
3,500
4,000
4,500
1860
1870
1880
1890
1900
1910
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Crude oil production in million t

Figure 1.3 Annual global crude oil production
(Data: [Hil95, BP12])

30. Energy and climate protection 7
as hydropower and nuclear power – are sometimes based on different calculations. Usually,
nuclear plants are assumed to have an effi ciency of 33 to 38 % in such statistics in line with
the usual effi ciencies for fossil power plants. If nuclear and hydropower are then compared
without adjusting for this effect, the share of nuclear in global power demand seems to be
much greater than the share of hydropower although the opposite is true.
Table 1.4 does not contain other energy sources, such as biomass (fi rewood and plant
residue), wind power, and solar energy, which collectively covered some 50,000 PJ of pri-
mary energy consumption in 2007.
Over the next few years, global energy consumption will continue to grow strongly. In
industrialized countries, energy consumption will not grow as quickly as it will in numer-
ous emerging economies, which have a lot of catching up to do in terms of economic
growth. Furthermore, the global population will continue to grow considerably over the
next few decades. It is therefore realistic to expect energy demand to increase by a factor
of 3 to 6 by the end of the century. The problems of our current energy supply will only
worsen as a result, as will the consequences of the greenhouse effect; likewise, fossil fuel
reserves will only be used up faster.
Figure 1.4 shows that energy demand varies greatly across the planet. Europe, Asia, and
North America make up a large share of primary energy demand, though the population
of Asia is six times greater than in Europe – and 10 times greater than in North America.
Despite their large populations, the relatively underdeveloped countries of South America
and Africa make up only a small share of global primary energy consumption today.
Below, we will have an opportunity to discuss the unequal distribution of energy con-
sumption in the context of per capita carbon emissions, which are closely related to energy
consumption.
Trends in energy demand in Germany
Up to the end of the 1970s, energy demand in Germany rose constantly; it was assumed that
economic growth and energy consumption are closely related. The oil crises of the 1970s
and 1980s changed this thinking and people’s behaviour. Energy conservation became
more fashionable, and when cars were banned from the autobahns on Sundays, the empty
roads were a clear sign of dependence on fossil fuels. People began to seriously investigate
ways to increase the use of renewable energy. Lower oil prices calm down energy markets
Table 1.4 Global primary energy consumption without biomass and ‘other’ [Enq95, BP12]
PJ 1925 1938 1950 1960 1980 1995 2011
Solid fuels
1)
36,039 37,856 46,675 58,541 77,118 94,973 155,856
Solid fuels
2)
5,772 11,017 21,155 43,921 117,112 136,666 169,864
Natural gas 1,406 2,930 7,384 17,961 53,736 81,056 121,594
Hydropower
3)
771 1,774 3,316 6,632 16,732 23,873 33,121
Nuclear power
3)
0 0 0 0 6,741 22,027 25,081
Total 43,988 53,577 76,473 127,055 271,439 358,595 505,516
1) Lignite, hard coal, etc. 2) Petroleum products 3) Weighted with an effi ciency of 38 %

31. 8 Energy and climate protection
eventually, so these new approaches once again faded into the background, and people
went back to their old wasteful consumption of energy resources. In the new millennium,
oil prices once again began to skyrocket, and growing public interest in climate protection
opened up new perspectives for energy supply. Nonetheless, many obstacles – a lot of them
unnecessary – remain on the path towards restructuring energy supply.
But since the beginning of the 1980s, a few details have changed fundamentally. Eco-
nomic growth continues unabated, but energy consumption has stagnated at a high level;
a growing number of people now realize that energy consumption and gross national
product are not necessarily related – greater prosperity is possible even if energy demand
stagnates or decreases.
Other events also signifi cantly affected energy consumption in the 1980s and 1990s.
Despite growing opposition, more nuclear plants continued to be built, eventually reducing
excess power generation capacity as power consumption fell far short of expectations; the
result was lower coal consumption. In 1986, the accident at the nuclear plant in Chernobyl,
Ukraine, spelled doom for popular support for nuclear energy. New nuclear plants were off
the table, and the share of nuclear power in primary energy demand remained fl at in Germany
for a long time at around 10 %. After the accident in Fukushima, Germany once again
resolved to phase out nuclear by 2022, and the share of nuclear power has decreased since.
Africa 16.1 EJ

North America
116.1 EJ


Central and
South America
26.9 EJ

Asia 226.4 EJ
Europe and
former Soviet
Union 122.4 EJ
Australia and
New Zealand 6.0 EJ


Figure 1.4 Global primary energy consumption in 2011 by region
(Data: [BP12])

32. Energy and climate protection 9
After the fall of the Berlin Wall and reunifi cation, large sectors of industry in the for-
mer East Germany were shut down. The result was lower total energy consumption in
Germany; without this one-off effect, consumption would have increased. Lignite usage
fell considerably, but there was also great pressure on hard coal because of cost. Energy
demand shifted to other energy sources: natural gas and renewables, such as wind power,
solar energy, and biomass.
Nonetheless, the German energy sector still largely focuses on the use of fossil energy.
In 2011, it still made up around 79 % of primary energy demand (Figure 1.5). In the
meantime, however, renewables have grown considerably. For a long time, they were
neglected. Aside from hydropower, they were often listed under ‘other’ if mentioned
at all.
In terms of the structure of energy consumption in Germany, there have only been
minor shifts up to now. Roughly, the sectors of industry, households, and transport each
consume roughly the same amount of energy.
The growth of renewables is clear to see within the German power sector. Figure 1.7
shows the considerable growth. Over the past 20 years, production of renewable electricity
has risen more than fi vefold. If the boom in renewables continues unabated, Germany will
have 90 to 100 % renewable electricity by 2040.
Crude oil 34.0 %


Hard coal 12.6 %

Lignite 11.7 %

Natural gas 20.4 %


Nuclear 8.8 %

Primary energy 13,374 PJ
Data from 2011
Renewables 10.9 %

Other 1.8 %
Figure 1.5 Shares of various energy sources in primary energy consumption in Germany in 2011
(Data: [AGEB12])

33. Industry
28.1 %

Transport
28.2 %


Households
28.5 %

Commercial
15.2 %
Final energy
9,060 PJ 2010
Figure 1.6 The shares of various sectors in fi nal energy consumption in Germany in 2010
(Data: [BMWi])
Figure 1.7 The use of renewable energy in the German power sector
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
Power generation in TWh

Photovoltaics
Biomass
Wind power
Hydropower
Gross power production in 2011
615 TWh

34. Energy and climate protection 11
The range of conventional energy sources
As explained above, our current energy supply still largely comes from fossil sources. Natural
gas, crude oil, hard coal, and lignite took millennia to build up many millennia ago. They
mainly consist of plant and animal matter and are thus stored biomass from long ago.
Over the past 100 years, we have consumed a lot of these fossil resources. As more fossil
reserves are tapped, exploration becomes more diffi cult, more technically complex, riskier,
and as a result more expensive. If we continue to consume fossil energy at the current rate
or even faster, all economically exploitable oil and gas reserves will have been used up by
the end of the twenty-fi rst century, with only coal reserves being available a bit longer
(Table 1.5). In other words, the fossil resources that took millions of years to build up will
have been completely consumed in only a few generations. Future generations will have
to do without these energy sources.
It is hard to determine the exact fossil fuel reserves reported today as they are based on
areas already explored. We can only roughly estimate how much will be discovered. But
even if large new resources are found, fossil energy will remain fi nite. We can only extend
the range by a few years.
When we talk about reserves, we mean that these raw materials whose exploitation has
been demonstrated to be technically affordable through explorations, test drills, and mea-
surements. In addition, there are resources, raw materials, that have not been proven to be
recoverable at feasible prices; it is therefore risky to count on them. The statistical range
is the product of an energy source’s reserves divided by current annual consumption. If
energy consumption increases, the range shortens; if additional resources become exploit-
able, the range is extended.
The planet’s uranium reserves needed to fuel nuclear plants are also limited. Global esti-
mated resources come in at around 15 million tons, 10 million tons of which have yet to
be discovered – and are purely speculative (Table 1.6). Currently, nuclear power only meets
around 5 % of primary energy demand worldwide. If nuclear were to cover all of primary
energy demand, proven, affordable reserves would only last for three years. Breeder reactors
would increase the range a bit, but nuclear fi ssion would still be based on limited resources
and is therefore not an alternative to fossil fuels.
In light of the limited reserves of those resources that conventional energy technologies
require, little of the technology used today will survive the twenty-fi rst century. We need to
start making our energy sector ready for this transition today. There are a lot of reasons why
Table 1.5 Fossil energy reserves in 2010
Crude oil Natural gas Hard coal
Recoverable reserves 216.9 billion t 192.1 trillion m³ 728.0 billion t
Production in 2010 4.044 billion t
1)
3,282 trillion m³ 6.02 billion t
Range at current rates
of production
54 years 59 years 121 years
Additional resources 298.1 billion t
1)
530.5 trillion m³
1)
17 204 billion t
2)
Cumulative production 162.7 billion t 96.1 trillion m³ n/a
(Data: [BMWi])
1) Conventional and non-conventional, including oil sands and shale gas
2) Total resources

35. 12 Energy and climate protection
the transition should begin before conventional energy resources have been depleted. The
next sections discuss two of them: the greenhouse effect and the risks of nuclear power.
The greenhouse effect
If the earth had no atmosphere to protect it, temperatures would average around –18 °C on
the planet. The atmosphere contains various natural trace gases – such as water vapour and
carbon dioxide (CO
2
) – that retain heat from incident sunlight much as a greenhouse does.
A distinction can be made between a natural and anthropogenic (man-made) greenhouse
effect, as shown in Figure 1.8.
Table 1.6 Uranium reserves [EWG06]
Reserves at specifi c costs
up to 40 US$/kg U
1
40–130 US$/kg U Total
Suffi ciently certain
demonstrated reserves
1.947 Mt 1.350 Mt 3.297 Mt
ˆ= 1,650 EJ
Probable resources 0.799 Mt 0.647 Mt 1.446 Mt ˆ= 723 EJ
Undiscovered resources 10.055 Mt 10.055 Mt ˆ= 5,040 EJ
1 t U = 5 · 10
14
J
Methane (CH
4
) CFCs
Carbon dioxide (CO
2
)
Laughing gas (N
2
O)
Ozone (O
3
)
Light trapped in
atmosphere
Deforestation
Energy consumption
Industry
Agriculture
Figure 1.8 How the anthropogenic (man-made) greenhouse effect works

36. Energy and climate protection 13
The natural greenhouse effect is part of what makes life on earth possible. Light from the
sun hits the surface of the earth and is partly turned into heat. The atmosphere helps trap
that heat, producing an average temperature of around +15 °C. As we saw earlier, without
the natural greenhouse effect, a large part of the heat radiation would simply escape into
space from the surface of the earth; the result would be an average temperature on the sur-
face of the earth roughly 33 °C lower. In past millennia, the concentration of trace gases in
the atmosphere has balanced out at a level that allows life as we know it to exist. To be sure,
there have often been temperature fl uctuations for various reasons over previous millennia,
as repeated ice ages show. Nonetheless, the temperature changes across these millennia
generally came slowly enough for nature to adapt. Living beings have never before been
the cause of an extreme increase in temperature.
The increase in energy consumption and other environmental impacts emit large
amounts of trace gases into the atmosphere; this is what we mean when we speak of the
anthropogenic greenhouse effect . Table 1.7 shows the data for the main greenhouse
gases. The various anthropogenic greenhouse gases have quite different causes.
Responsible for 56 % of the greenhouse effect, carbon dioxide (CO
2
) is by far the most
important greenhouse gas; it is emitted when fossil fuels and biomass are used. Biomass can
be largely carbon-neutral if it is only used to the same extent plants grow back. In contrast,
large amounts of carbon bound by the plants over several decades and possibly even cen-
turies are released when tropical forests are cleared. But the main cause of anthropogenic
carbon emissions is the combustion of fossil fuels, which makes up 74 % of total carbon
emissions at present – and counting. The concentration of carbon dioxide has already risen
from 280 ppm (parts per million) in 1850 to 391 ppm in 2011 (Figure 1.9) and will more
than double over the next few decades if we continue to emit CO
2
at current rates. This
level is demonstrably higher than at any other time over the past 650,000 years.
Anthropogenic methane (CH
4
) is emitted as mine gas during coal mining, during
the production of natural gas, at waste landfi lls, and in agriculture (such as rice fi elds and
cattle farms). A lot of methane emissions are also the result of fossil fuel consumption.
Although methane only makes up less than 1 % of the share of CO
2
, it is nonetheless
a major factor in climate change (16 % of the greenhouse effect). In other words, the
greenhouse gas potential of methane is much greater than that of CO
2
, so that much
Table 1.7 Characteristics of greenhouse gases in the atmosphere [IPC01, IPC07, NOAA12]
CO
2
CH
4
N
2
OO
3
CFC11 HFC23
Concentration in ppm 391 1.8 0.323 0.03 0.00022 0.000014
Persistence in the atmosphereand
biosphere in years
5 to 200 12 114 0.1 45 270
Increase in concentration in
% per year
0.5 0.4 0.25 0.5 –0.5 3.9
Specifi c greenhouse potential 1 21 310 2,000 3,800 11,700
Share of greenhouse effect in % 56 16 5 12 11 (all
organochlorides)
11

37. 14 Energy and climate protection
of the smaller amounts of methane are critical. In 2010, the average concentration of
methane in the troposphere was 1.8 ppm, roughly 2½ times the pre-industrial level of
0.715 ppm.
Chlorofl uorocarbons (CFCs), for instance, are used as a refrigerant in refrigerators and
in large amounts as an aerosol in spray cans. CFCs are mainly known for their destructive
impact on the ozone layer 10 to 50 kilometres up in the stratosphere. A global agreement
has therefore been reached to reduce CFC production gradually, resulting in slower growth
in atmospheric concentrations, which may even have been reduced. In this discussion, the
greenhouse potential of CFCs (11 % of the greenhouse effect) has only played a minor role.
While a lot of the alternatives to CFCs – such as CFC-23 and R134a – no longer damage
the ozone layer, their greenhouse potential is similar.
Nitrous oxide (N
2
O) is emitted when tropical rain forests are burned and, in particular,
when fertilizer nitrates are used in agriculture. In 2010, the share of N
2
O was only 19 %
above the preindustrial level at 0.323 ppm, but N
2
O is also persistent in the atmosphere
for a long time.
Ozone (O
3
) is also created near the surface of the earth more often when pollutants
are emitted, such as from the combustion of fossil fuels in automobiles. Stratospheric
water vapour (H
2
O) as a result of civilization also plays a role in the greenhouse effect.
A number of other gases may play a role in the greenhouse gas effect, though their impact
is hard to assess.
The various greenhouse gases can be attributed to different groups of causes as follows:
The use of fossil fuels 50 %
Industry 19 %
Tropical rain forests (burning and rotting) 17 %
Agriculture 14 %
160
200
180
220
240
260
280
300
320
340
360
380
400
160
200
180
220
240
260
280
300
320
340
360
380
400
–400,000–300,000 –200,000 –100,000 0
CO
2
concentration
CO
2
concentration

ppm ppm
year
1000 1200 1400 1600 1800 2000
Figure 1.9 Development of carbon dioxide concentrations in the atmosphere over the last 400,000 years
and in the last 1,000 years
(Data: CDIAC, http://cdiac.ornl.gov and www.esrl.noaa.gov/gmd/aggi)

38. Energy and climate protection 15
The levels are quite different from one country/region to another. In developing
countries, the main factor is the burning of tropical rain forests and agriculture, while the
combustion of fossil fuels plays the biggest role in the greenhouse effect in industrialized
countries. Energy consumption and resulting carbon emissions thus vary greatly from one
part of the world to another, as Figure 1.10 shows.
Germans emit 10 times more carbon than Africans; North Americans, 19 times more. If
everyone on the earth emitted as much carbon as North Americans, global carbon emis-
sions would increase more than fourfold, and the anthropogenic greenhouse effect would
more than double.
For a long time, the causes of climate change were very controversial. Even today, stud-
ies are published that cast doubt on the anthropogenic greenhouse effect. For instance, the
increase in near-surface average temperatures by more than 0.7 °C over the past 100 years
is passed off as a natural fl uctuation. The authors of such studies usually come from groups
that would be detrimentally affected by changes in the energy sector.
Today, numerous indicators reveal that climate change is slowly underway [IPC07,
EEA10]:
• Fifteen of the hottest 16 8-year span since temperature measurements began in 1850
occurred from 1995 to 2010 .
• The 2000s was the hottest decade since temperature measurements began .
• Global snow coverage has shrunk by more than 10 % since the late 1960s .
• In 1982, the Arctic was covered with 7.5 million km² of ice in the summer, but that
area had decreased to 3.5 million km² by 2012 .
• Glaciers in the Alps lost two thirds of their volume between 1850 and 2009 .
02468101214161820
World (average)
Bangladesh
Africa
India
Latin America
China
Switzerland
Spain
Austria
Japan
Germany
Russian Federation
Canada
Australia
USA
4.44
0.36
0.91
1.39
2.34
5.43
5.63
5.82
8.27
8.97
9.32
11.16

15.73
17.0
17.31
t CO
2
per capita
Figure 1.10 Per capita CO
2
emissions from energy in 2010 [IEA12]

39. 16 Energy and climate protection
• From 1961 to 2003, sea level rose by 1.8 mm per year, a fi gure that had even risen to
3.1 mm annually between 1993 and 2008 .
• In the twentieth century, precipitation in northern latitudes increased by 0.5 to
1 % per decade .
• In Africa and Asia, the frequency and intensity of droughts increased .
The consequences of the anthropogenic greenhouse effect cannot be forecast in detail.
We can only use various climate models to assess the possible effects of a greater concentra-
tion of greenhouse gases.
If the anthropogenic greenhouse effect and, in particular, consumption of fossil fuels
does not slow down, carbon concentrations in the atmosphere will more than double
relative to preindustrial levels over the next century. Global average temperatures will
then increase by more than 2 °C above the current level by the end of the twenty-fi rst
century. In general, temperatures are expected to increase between 1.1 °C and 6.4 °C,
depending on how much greenhouse gas is emitted. These temperature increases are
similar to those between the Ice Age 18,000 years ago and the current warm phase, with
the exception that the changes currently taking place will happen in only around 100
years, while the transition from the last Ice Age to the current warm phase took around
5,000 years.
A temperature increase of 2 °C in total – more than an increase of 0.1 °C per decade –
is considered a level that could have catastrophic effects on civilization, food supply, and
ecosystems. The greenhouse effect continues unabated and will probably have a devas-
tating impact on global forests and agriculture. Food supply for humanity will worsen
considerably as agricultural production decreases. The result will be famine and increasing
migration – with all of the social problems that entails. Furthermore, we can expect global
warming it to increase the intensity and frequency of storms both in the temperate zone
and in the tropics, resulting in tremendous devastation. Sea level will rise by around a metre
over the course of the century. Indeed, if temperatures increase by 2 °C, sea level is expected
to increase by 2.7 metres by 2300 [Sch12].
If temperatures increase even more, we could even see the seas rise by as much as
30 metres or more. The ice on Greenland alone would raise sea level by seven metres if it
all melted. As the catastrophic fl oods in recent years show, the result would be disastrous
for coastal regions. In 1991, an estimated 139,000 people died in Bangladesh alone dur-
ing fl oods. Numerous regions and islands close to sea level might disappear from the map
altogether before the end of this century.
There is a general consensus that the greenhouse effect can no longer be stopped. Even
the limit for global warming of no more than 2 °C is only realistic if considerable changes
are made. For us to have a 67 % probability of staying within the target of two degrees ,
no more than 750,000 Mt of carbon dioxide can be emitted between 2010 and 2050
[WBG08]. Until recently, it was assumed that the world could stay within that carbon
budget if carbon emissions were reduced by 80 % by 2050. Now we know that emissions
will practically have to be completely offset between 2040 and 2050 because emissions have
continued to increase so much in the past few years (Figure 1.11).
Essentially, we would need to stop using fossil fuels altogether by mid-century and switch
to an energy supply based exclusively on renewables. Technologically and economically, this
is easily feasible. We would, however, need to increase the rate at which the energy sector
is transitioning considerably.

40. Energy and climate protection 17
In principle, climate protection targets can easily be met without reducing our level of
industrial prosperity. The important thing is that everyone in society comes to understand
the need for this reduction – and the possible consequences of not doing so. As this book
shows, we already have enough options to cover our energy demand without fossil fuels.
But this radical change that is needed will meet with resistance from the large number of
parties that reap great fi nancial benefi ts from our current energy supply. For the benefi t of
future generations, this resistance must be overcome as quickly as possible.
Today, representatives of companies from the conventional energy sector take every
opportunity they can to cast doubt on the technical feasibility of a 100 % supply of renew-
able energy – when they are not calling into question climate change itself. Yet, these
questions have already been clearly answered. We no longer have to decide whether doing
without fossil energy is a good idea. In terms of the need to reduce carbon emissions
considerably, we merely have to decide at what point our society is ready to do without it.
Nuclear power as a remedy for the greenhouse effect
Nuclear fi ssion
Other sources of energy need to be found to cover our energy demand because we need
to reduce consumption of fossil fuels considerably over the next few decades in order to
limit the greenhouse effect. One option is nuclear power, and a distinction is made here
between nuclear fi ssion and nuclear fusion.
All nuclear plants currently in use are fi ssion plants for the production of electricity.
In this process, atoms of the uranium isotope
235
U are bombarded with neutrons, thereby
0
5,000
10,000
15,000
20,000
25,000
30,000
35,000
40,000
1860
1870
1880
1890
1900
1910
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2
000
2
010
2
020
2
030
2
040
2
050
Mt

Reduction path
to keep global
warming below 2 °C


CO
2
emissions from energy
Historical CO
2
emissions
Figure 1.11 Reduction paths for global carbon dioxide emissions to limit global warming to less than 2
o
C
(Data: [WBG08])

41. 18 Energy and climate protection
splitting the uranium. Along with other fi ssion products, two new atoms are produced:
krypton
90
Kr and barium
143
Ba. Free neutrons
1
n are also created, which can also impact
and break apart uranium nuclei. The mass of all of these products after fi ssion is lower than
before fi ssion. This mass change releases energy Δ E as heat that can be used in a system.
The entire process can be described in the following equation

235
0
1
36
90
56
143
0
1
3Un
1
Kr B n+→
0
n
0
1
++
56
143
Ba +ΔE (1.4)
for the nuclear reaction. Uranium does not occur in nature in a from that can be used in
nuclear plants; nuclear fuel fi rst has to be produced from uranium ore. Rock containing
more than 0.1 % uranium oxide is considered worth processing as uranium ore. Uranium
mining produces large amounts of overburden, which not only contains harmless rock,
but also numerous radioactive residues that can cause cancer and other ailments. The
uranium-235 needed only makes up 0.7 % of the uranium dioxide made from the uranium
ore. Uranium-238, which cannot be directly used for nuclear fi ssion, makes up a greater
share. In large, energy-intensive processing facilities, the uranium has to be ‘enriched’,
meaning that the share of fi ssile uranium-235 is increased to around 2 to 4 %.
At the end of 2011, 437 nuclear plants with a total generation capacity of 389,367 MW
were in operation worldwide. The average nuclear plant thus had a capacity of 891 MW.
The share of nuclear power in global primary energy is, however, relatively small at around
5 % at present. In Germany, nuclear made up 8.8 % of primary energy demand in 2011.
That year, nuclear power made up around 17.6 % of electricity supply in the country. The
share of nuclear power in electricity supply varies greatly from one country to another, as
Figure 1.12 shows.
Figure 1.12 Share of nuclear power in electricity supply in 2011
(Data: [atw12])
0 % 10 % 20 % 30 % 40 % 50 % 60 % 70 % 80 % 90 %
China
Brazil
India
Pakistan
Netherlands
Mexico
South Africa
Argentina
Canada
Russia
UK
Germany
Japan
USA
Romania
Taiwan
Spain
Finland
Czech Republic
Bulgaria
Armenia
South Korea
Sweden
Switzerland
Slovenia
Hungary
Ukraine
Belgium
Slovakia
France
2%
3%
4%
4%
4%
4%
5%

5%
15%
18%
18%
18%
18%
19%
19%
19%
20%
32%
33%
33%
33%
35%
40%
41%
42%
42%
48%
54%
54%
78%

42. Energy and climate protection 19
In France, nuclear makes up the greater share of electricity, while other industrialized
nations – such as Denmark and Austria – do without nuclear entirely. After the reactor
meltdown in Chernobyl, Italy resolved to forgo nuclear power. Doing without nuclear
power does not necessarily mean greater carbon emissions from fossil energy. Norway cur-
rently gets far more than 90 % of its electricity from hydropower, while Iceland has both
hydropower and geothermal. The UK could get all of its electricity from wind power.
For nuclear power to cover all of the demand currently met by fossil fuels, at least 10,000
new nuclear plants would need to be built worldwide. Because a nuclear plant has a service
life of around 30 years, all of the plants currently in operation would need to be renewed
during this time, resulting in the need for a new nuclear reactor every day. In the process,
nuclear plants would need to be built in politically unstable countries. There the risk of
nuclear accidents from sabotage, war, negligence, and the military use of nuclear energy
would be much greater.
As explained above, the world’s uranium resources are limited. If nuclear power replaces
some fossil energy, these resources will be used up faster. Fast breeders could extend this
range, though they would not fundamentally change the limited nature of uranium reserves.
For this reason alone, nuclear fi ssion is not an alternative to fossil energy.
In 2010, 53,663 tons of uranium was produced worldwide. Given the low concentrations
of uranium ore (see above) and the need to enrich this uranium, tremendous amounts of
ore would need to be processed. The mining process itself has a tremendous impact on
the environment, with the entire area being covered with radioactivity. Uranium is gen-
erally transported across long distances. During processing, large amounts of energy are
consumed, and a lot of material and energy is needed to build the plants. Admittedly, no
carbon is emitted during the nuclear fi ssion process, but considerable amounts of carbon
are emitted during the entire lifecycle – from power plant construction to uranium mining
and plant/waste disposal. Though this amount of carbon is less than with a coal plant, the
emissions are far above similar indirect carbon emissions from wind turbines.
The transport and storage of radioactive materials pose a very different type of risk. On
the one hand, uranium and fuel rods need to be transported to various processing facilities
and power plants; on the other, spent fuel rods and radioactive waste have to be taken to
intermediate storage for further processing and eventually to fi nal repositories. Under nor-
mal nuclear plant operation, dangerous, highly radioactive products are produced, and spent
fuel rods pose great risks from radioactivity. One of the numerous radioactive materials is
plutonium, a highly dangerous element making up nearly 1 % of nuclear waste. If a human
inhales a microgram – a millionth of a gram – of plutonium, that person is likely to die
from lung cancer. Theoretically, a single gram of plutonium could wipe out an entire city.
There is no guarantee of absolute safety when transporting nuclear waste; an accident could
always cause radioactive materials to be released. The fi nal repository is also problematic
because these materials remain deadly for millennia.
Even when a nuclear plant runs properly, there are risks. For instance, nuclear plants
constantly release small amounts of radioactivity. Recently, cases of leukaemia in children
living near nuclear plants in Germany have been found to have increased.
The greatest danger, however, stems from a maximum credible accident at a power plant.
If such an accident occurred in Western Europe, millions of people would be affected.
Large amounts of radioactivity would be released, making considerable areas unlive-
able for a long time; countless people and animals would die of radiation or eventually
develop cancer as a result. The accidents in Harrisburg, Pennsylvania; Chernobyl, Ukraine;

43. 20 Energy and climate protection
and Fukushima, Japan, show that such accidents cannot be completely ruled out – and we
have not even mentioned the horror scenario of terrorist attacks.
On 28 March 1979, an accident occurred in Harrisburg, the capital of Pennsylvania,
where large amounts of radioactivity were released. Plant and animal life was impacted, and
the number of stillbirths in the vicinity increased dramatically after the accident.
On 26 April 1986, a severe accident also occurred at the Chernobyl nuclear plant in
Prypjat, Ukraine, a town with a population of 50,000 at the time. Even in Germany, the
radioactivity released in Ukraine led to dramatically higher levels. A number of workers
who tried to fi x the problem on site paid for the mission with their lives. Various studies
have found that the number of miscarriages and cases of cancer increased considerably as
a result of this radiation.
On 11 March 2011, a severe earthquake and subsequent tsunami severely damaged the
Japanese nuclear power plant at Fukushima . Engineers did manage to ramp down
the reactors, but subsequent cooling could not be suffi ciently maintained to accommodate
the decay heat. The fuel rods overheated, and there were a number of explosions and fi res.
One of the reactor hulls blew off completely, releasing large amounts of radioactivity.
Nuclear energy facilities cannot only be used for civilian purposes, but also militarily.
Not surprisingly, the military is behind the growth of nuclear power stations in a number
of countries. The use of nuclear power in politically unstable countries can lead to inter-
national crises. Examples from recent history include Iran, Iraq, and North Korea. The
more nuclear power is promoted, the greater the possibility of ‘nuclear crises’ and the risk
of terrorists getting hold of radioactive material.
The use of nuclear power for peaceful purposes thus entails a lot of risks whose effects
are hard to calculate. Because nuclear power is not the only way to ensure a low-carbon
energy supply, the call for a nuclear phaseout is more than justifi ed.
Nuclear fusion
At present, a lot of hopes rest on – and a lot of money is being invested in – a completely
new nuclear power technology: nuclear fusion. The sun itself is a fusion reactor, in which
the fusion of hydrogen releases energy. On earth, this process is to be reproduced by fusing
deuterium
2
D and tritium
3
T to produce helium
4
He. A neutron
1
n and energy Δ E would
be released in the process. The following formula describes the process:

1
2
1
3
2
4
0
1
DT
3
He+→
1
T
1
3
++
0
1
nΔE (1.5)
But before the reaction can begin, the particles have to be heated up to temperatures
exceeding a million °C. Because no material can withstand such temperatures, other
technologies are being tested, such as enclosing the plasma of reacting materials in strong
magnetic fi elds.
The raw materials needed for nuclear fusion are available on earth in great quantities,
so that the range of resources is not an issue for the technology. On the other hand, it is
unclear whether nuclear fusion will ever work. Critics point out that the technology is
only 50 years away today – and will only be 50 years away tomorrow.
But even if this technology is ever ready for commercial use, there are a number of rea-
sons why we should not pursue nuclear fusion. First, it is much more expensive than current
nuclear fi ssion. For economic reasons alone, renewable energy is a preferable alternative.

44. Energy and climate protection 21
Second, nuclear fusion will also produce radioactive materials that can pose a risk. Third,
tremendous amounts of funding that could have been used elsewhere have been invested
in nuclear fusion. Finally, if the technology ever works, it will be too late. If we want to
combat the greenhouse effect, we urgently need alternatives today. If we want to protect
the climate, we cannot wait for a fusion reactor to be developed at some indeterminate
time in the future.
The use of renewable energy
If we are to consume far less fossil energy and nuclear power is not an alternative, the ques-
tion is what our future energy supply can look like. To begin with, energy productivity has
to continue to increase considerably. In other words, the same demand for useful energy has
to be met with far less primary energy; in line with lower primary energy consumption,
carbon emissions can be reduced.
Nonetheless, the growing global population and the need for economic growth in devel-
oping countries will contribute to an increase in energy demand. Lovins and Weizsäcker
describe this issue well in their book Factor Four . Over the next 50 years, we need to double
prosperity even as we cut our consumption of energy and natural resources in half [Wei96].
Renewables will play a decisive role on the path towards this goal because only they can
meet global energy demand in a climate-friendly manner.
Energy sources are considered renewable if they are infi nite within a timeframe
relevant for humanity. Renewable energy can be divided into three groups of solar, plan-
etary, and geothermal energy (Figure 1.13). The potential annual energy supply from these
three sources breaks down worldwide as follows:
• Solar energy 3,900,000,000 PJ/a
• Planetary energy (gravitation) 94,000 PJ/a
• Geothermal energy 996,000 PJ/a
Wind and precipitation are energy forms caused by natural energy conversion. They can
be used to provide heat, electricity, and fuel.
The annual supply of renewable energy is magnitudes greater than global energy demand.
Theoretically, renewables could easily cover global energy demand, but a transition will not
necessarily be smooth. Rather, if we want to use renewables on a large scale, we need to set
up a completely different energy sector from the one constructed in the past few decades.
The conventional energy sector is largely based on fossil energy. The goal is currently
to extract, transport, and convert it into other forms of energy in microeconomically
optimized central facilities as affordably as possible. The benefi t of fossil energy is that it is
immediately available, so consumers can use it whenever they wish.
In contrast, some forms of renewable energy, such as wind power, fl uctuate considerably.
If the energy sector runs completely on renewables, the focus cannot be merely on convert-
ing one form of energy into another (such as electricity), but also on ensuring the avail-
ability of energy. One option is large-scale energy storage; others are global energy transport
and demand management – when energy consumption is adjusted to suit supply. The
question is therefore not whether renewables will be able to provide all of our energy supply,
but rather what share each specifi c source of renewable energy will have – and how quickly
these shares can be reached in order to mitigate the greenhouse effect. Here, we see that

45. Discovering Diverse Content Through
Random Scribd Documents

46. Mi par di vederle ancora quelle barricate mobili, che frantumate dalle
palle nemiche lasciavano escire da cento ferite le loro viscere
lacerate. Ma accanto a quel ricordo, che potrei tradurre in un
quadro, se fossi pittore, ce n'è ancora un altro, quello delle acque,
che corrono in quei dintorni e che vidi rosse, come se fossero state
tinte col carminio. E mi parve a quel tragico colore, che in quell'onda
quasi ferma vi dovesse esser più sangue che acqua.
Di quel sangue però nessuna goccia era mia.... e leggendo oggi il
mio vecchio giornale di ora è mezzo secolo, vi leggo con stile
infantile queste parole:
Io invidio i miei fratelli, che hanno combattuto per la patria e hanno
posto il nome dei Milanesi fra gli eroi i più generosi e robusti....
Se non sono stato fra i combattenti, fui però di sentinella alle
barricate, e anche di notte e con nessun altr'arme che una gran
scimitarra turca, che avevo chiesto a mio padre. Come ero fiero di
passeggiare in su e in giù davanti alle barricate, colla mia scimitarra
appoggiata alla spalle e gridando il Chi va là? ai passeggeri, ai quali
chiedevo la parola d'ordine. Mi pareva d'essere la sentinella perduta
di un vero accampamento di guerra....
Con quella scimitarra e naturalmente colla mia coccarda tricolore,
andavo a far le provviste di cucina colla serva, quasi a difenderla, e
in quei giorni non era davvero facile il percorrere anche un piccolo
tratto di cammino, essendo quasi ogni via interrotta dalle barricate,
che furono calcolate a circa 2000.
La nostra serva si credeva difesa da quel giovane guerriero e da
quella scimitarra turca! Povera difesa! — Io ero così gracile, così
sottile in quell'epoca, che un croato, incontrandomi, mi avrebbe con
un pugno gettato a terra e disarmato.
Da sentinella di barricate passai dopo le cinque giornate a guardia
nazionale, e ricordo le notti passate sul tavolaccio nel Palazzo
Trivulzio e nel Palazzo Marino. Allora, però, invece della gran sciabola
avevo un fucile.

47. Un mattino alle 5 dovetti con altri militi della guardia civica condurre
al Castello cinque soldati austriaci nostri prigionieri, e lì ebbi la gioia
di vedere la prima cavalleria piemontese che partiva per il campo.
Ricordo ancora che un altro giorno tutti i Civici di Sant'Alessandro
furono riuniti sulla piazza dello stesso nome, e di là ci avviammo al
Broletto, al suono allegro del tamburo e seguendo la grande
bandiera tricolore, che si amava come una fanciulla, come una
mamma; come la poesia incarnata della patria.
Giunti al gran cortile del Broletto ci schierammo per eleggere i nostri
capi e per acclamazione si nominò nostro capitano il marchese
Trivulzi, che era però a letto con una palla in una coscia. Con lui
furono eletti i tenenti e poi si ritornò al palazzo Trivulzi, dove sotto le
sue finestre si gridarono evviva fragorosi al nostro Duce. La signora
marchesa, commossa, scese a salutarci, e ci promise che ella stessa
ci avrebbe ricamata una bandiera.
Se mi lasciassi andare alla voluttà dei lontani ricordi, non la finirei
più. Lasciatemi solo richiamarne uno di poca importanza, ma che vi
mostrerà in qual'aria di idealismo generoso si respirasse a Milano in
quei giorni.
Mentre si trattava l'armistizio proposto dal Radetzki, io escii col mio
solito sciabolone e mi avviai verso il teatro della Scala. Tacevano le
campane, che erano il tormento indicibile dell'esercito austriaco,
tacevano le fucilate, tacevano i cannoni.
Giunto nella via di Santa Margherita, dove era l'Ufficio della Polizia e
che era tutta barricata, vidi che le finestre erano occupate da
cittadini, che gettavan giù a cento a cento cartoni pieni di carte,
fascicoli, libri, tutta la triste biblioteca di quella casa, che era in una
volta sola covo di spie, fucina di tirannide e carcere di tante vittime.
Quel pandemonio era stato abbandonato dai tiranni, ed ora era in
mano delle vittime, che prendevano la loro vendetta sulle carte.
Io raccolsi parecchi fogli timbrati dall'aquila grifagna, e mentre li
stava per leggere, un colpo di mitraglia venne a colpire una barricata
assai vicina a quella in cui mi trovavo, facendo un rumore strano,

48. come di cento latte che fossero lacerate in una volta sola. Tutti i
presenti si addossarono al muro, ed io visto che il colpo non si
ripeteva più, corsi in mezzo alla via e raccolsi due o tre pallottole di
ferro, ancora fumanti. Facevan parte di quella rozza mitraglia d'allora
ed eran piene di chiodi e perfino di pezzi infranti di ferri di cavallo.
A quel tiro, però, tennero dietro dopo un piccolo silenzio altri tiri, ed
essi ci dicevano ad alta voce che l'armistizio era stato respinto e che
la lotta ripigliava il suo andare.
Portai a casa i miei fogli e li diedi a vedere alla mamma, colla quale
stava per leggerli con viva curiosità. Ma la mamma mi disse,
impallidendo e inorridita: Sono rapporti segreti di spie italiane....
ahimè! e sono firmati. Non voglio leggere quei nomi.... bruciamo
questi fogli, subito subito.
E quei fogli furon bruciati con mio grande dolore, non per la curiosità
delusa delle firme infami; ma perchè in me nasceva già il futuro
psicologo, che doveva finire sulla cattedra d'antropologia di Firenze.
Quei fogli eran per me documenti umani, che oggi figurerebbero nel
mio Museo psicologico.
Li ho rammentati, perchè il sentimento generoso che aveva ispirato
mia madre a distruggerli, era in quei giorni l'ambiente in cui si
viveva, era l'aria che si respirava noi tutti.
Se entrava un cittadino armato in un caffè, chiedendo un rinfresco,
quando stava per pagarlo, gli si rispondeva con un gesto di grande
meraviglia: Ma ghe par? oppure O giust!
I feriti eran raccolti subito e alloggiati dove cadevano. In tutte le
case signore e signorine vegliavano le notti, fabbricando filaccia o
cucendo bandiere tricolori e ho veduto strappare pezzuole di tela
battista d'immenso valore, quando per far filaccie si era dato fondo a
tutti i cenci vecchi della casa.
Uno dei nostri tiranni poliziotti più odiato era il Bolza. Sapendosi
aborrito, nelle cinque giornate si era nascosto in un fienile, ma fu
scoperto e preso. A furia di popolo, più trascinato che condotto, fu
portato non so a qual Comitato davanti a Carlo Cattaneo,

49. chiedendogli che genere di supplizio doveva essere inflitto a quel
boia. Il Bolza era già più morto che vivo, più pallido di un cadavere e
coperto di fieno, che lo rendeva grottescamente orrendo.
Il Cattaneo sereno e tranquillo rispose:
Se lo uccideste, fareste cosa giusta, ma se lo lasciate in libertà,
farete cosa santa e degna di un popolo vittorioso, e che aspira alla
libertà.
E il Bolza fu lasciato libero.
Quarantottate, diranno alcuni, ma a questa bestemmia ritornerò fra
poco.
I popoli vivono tutti in un dato clima fisico, che è l'aria per i polmoni
e che respiran tutti, ricchi e poveri, contadini nel campo, operai nelle
vie, principi nei palazzi. È un clima che li avvicina e li affratella.
Ma vi è un clima più efficace, più tirannico, e che è, per il cervello e
per il cuore, ciò che è l'aria per il polmone. È l'ambiente morale, che
diffonde la sua influenza sottile, penetrante, irresistibile in ogni vena
della vita pubblica; che fa battere ogni polso di uomo che pensa e
sente. Nessuno può sfuggirvi, nessuno resistervi.
Quell'ambiente ora è salubre ed ora è mefitico, ora è inebriante ed
ora è deprimente ed è fatto dai sentimenti umani che fanno palpitare
il cuore di una nazione. Se l'orgoglio nazionale è alto, e
legittimamente alto, quell'ambiente vuol dire gioia, entusiasmo,
carità, idealismo. Se l'orgoglio è depresso, quell'ambiente vuol dire
tristezza, sentimento, scetticismo, fors'anche cinismo.
Se quell'ambiente è fatto di gloria e di ricchezza vuol dire salute
morale, energia, generosità, eroismo. Se invece è fatto di paure e di
pentimenti, vuol dire affarismo, viltà collettive, vuol dire marasmo
delle anime.
In quei cinque giorni Milano respirava bene, respirava a pieni
polmoni l'aria della vittoria e della libertà ed era perciò nobile,
generosa, idealista.

50. *
*
*
E dacchè vi ho intrattenuto sempre del 48, permettetemi che nel
chiudere la mia conferenza getti un grido di sdegno contro la brutta
parola di quarantottate, che pur si ripete più di una volta, e
soprattutto dai giovani serii, che non hanno potuto battersi e dai
vecchi serissimi, che non si son battuti mai.
Per questi signori, quarantottata vuol dire una dimostrazione un po'
chiassosa, un entusiasmo collettivo espresso forse con uno
scampanio troppo rumoroso; è insomma ogni espressione
patriottica, che si presenti sotto forma troppo arcadica o troppo
ingenua.
Si cancelli dalla lingua parlata, dal frasario politico questa parola, che
è una barbarie.
Bestemmia contro tutto ciò che nell'uomo si ha di divino; cioè
l'idealità, l'eroismo, l'amor di patria.
Il 48 fu un sogno, un'illusione, un disinganno. Si credette che il cuore
bastasse senza il cervello. Lo credettero i milanesi, lo credette anche
Carlo Alberto, quando affrontò l'armata austriaca col piccolo esercito
del piccolo Piemonte.
Ma sogni, ma illusioni, ma disinganni che ci portarono al 59, al 66, al
70; e il quarantotto con le sue quarantottate fu un delirio di amor di
patria, fu un trasporto che lasciò il cielo pieno di luce, e che fecondò
la terra nostra col sangue dei primi martiri.
Anche i vecchi deridono le follie della giovinezza, ma più spesso che
per saviezza, per invidia di non esserne più capaci.
E quando ascolto i giovani, che nel 48 non erano ancor nati, deridere
le quarantottate, esclamo:
«Ecco dei giovani vecchi, che deridono dei vecchi giovani!»
Le barricate, spero, non si innalzeranno più in Italia e forse anche
non avremo più bisogno di rivoluzioni; ma ai giovani che

51. bestemmiano, pronunziando in tuono di scherno, la parola di
quarantottate, io che li amo, auguro loro che nella lor vita provino
anch'essi la suprema voluttà degli entusiasmi patriottici, delle idealità
sovrumane, ci vengano poi dal cielo o dalla terra.
Il divino nell'umano è l'entusiasmo, e chi muore senza averlo goduto,
non ha vissuto mai!

52. VENEZIA NEL 1848-49
CONFERENZA
DI
POMPEO MOLMENTI.
Signore e Signori,
Nell'ampia sala magnifica del Palazzo dei Dogi — forse la più bella
del mondo — convenivano taciti, avviliti, confusi i veneti patrizî. Era il
12 maggio 1797. Gravi pericoli minacciavano l'esistenza della vecchia
Repubblica. Alle offese del Bonaparte l'imbelle doge Lodovico Manin
rispondeva con vile rassegnazione, e i patrizi degeneri, convocati a
consiglio, con non minore codardia decretarono la fine della
repubblica e l'abolizione dell'ordine aristocratico. Poi uscirono tutti a
precipizio. Erano cinquecento e trentasette; paurosi i più, alcuni illusi
della nuova libertà, parecchi traditori, pochi fieri, risoluti, sdegnosi.
Venti soli votarono contro il sacrifizio della patria, cinque si
astennero. Così finiva la città dei Dandolo, dei Pisani, dei Veniero, dei
Morosini! Un solo giorno faceva dimenticare tutta la sua forza, tutta
la sua maestà, tutta la sua grandezza!
Il 17 ottobre 1797, il Bonaparte, con l'infame mercato di
Campoformio, vendeva Venezia agli austriaci. E allorchè il giorno
moriva e i rintocchi delle campane si spandevano sull'ampia laguna,
e le acque erano solcate da splendori fosforescenti, sotto il Palazzo
pieno di misteri, dinanzi alle pietre fatte brune dai secoli, fra il

53. popolo muto ed oppresso, un uomo con l'anima in delirio e i nervi
agitati, esciva in una imprecazione che, in quell'avvilimento, risuonò
alta e fiera protesta, e fu seme di riscossa nelle età future. «L'Italia è
terra prostituita» esclamava Ugo Foscolo «premio sempre della
vittoria. Potrò io vedermi dinanzi agli occhi coloro che ci hanno
spogliati, derisi, venduti e non piangere d'ira?»
Così, con questo alto lamento angoscioso, finisce l'un secolo e
comincia l'altro. Nei misteriosi palazzi s'aprono le porte, si
spalancano le finestre, vi entra una improvvisa folata di vento, un
turbine impetuoso.
Fuggono spaventate le belle donnine tutte frange, fronzoli e
cernecchi, i cavalierini dall'anima di stoppa e dallo spadino
inoffensivo; e un silenzio come di morte piomba nelle stanze fiorite
di stucchi e d'oro, discrete confidenti di colloqui amorosi, dove
sorridevano tutte le eleganze e tutte le letizie della festosa arte del
veneto tramonto.
Ed oggi, quando i ricordi del passato si ridestano in quelle vecchie
dimore, in cui i dipinti e le stoffe si stingono in un color d'ombra
diffuso, e tutto ha un dolcissimo profumo di vecchio, e ad ogni
oggetto si accompagna una leggenda amorosa; oggi, quando nella
penombra di quelle stanze sembra di veder salire e vanire entro cirri
di nubi profili femminili, figure eleganti di cavalieri, fantasmi
voluttuosi, ci si domanda in qual modo quei Florindi e quelle
Rosaure, tutti ben mio, vita mia, vissare mia, poterono, dopo appena
cinquant'anni, trasformarsi negli ardimentosi difensori di Venezia.
Come mai il doge Manin, che mentre crollava la longeva repubblica
lamentavasi di non poter esser sicuro nemmen nel suo letto, potè,
dopo mezzo secolo, trovare il più magnanimo contrapposto in un
altro Manin (la storia ha di questi strani riscontri anche di nomi), il
quale, benchè plebeo, seppe vendicare l'antica macchia inflitta al
nome patrizio? E per che modo l'anima gracile della città dai morbidi
amori, dopo una lunga e molle inerzia si destò con tanta possanza?
E che cosa ha veramente prodotto la immensa esplosione del '48?

54. Vediamo.
*
*
*
La città dominatrice, che avea avuto tutte le grandezze, dovea
provare tutte le miserie.
Quando, dopo essere stati cacciati dai francesi nel 1806, gli austriaci
entrarono nel 1814 per la seconda volta a Venezia, il podestà
Gradenigo — un discendente di quel Doge che avea ordinato e
rafforzato il dominio dell'aristocrazia — andava a prosternarsi a
Vienna dinnanzi all'Imperatore, mentre un arciduca austriaco sulla
piazza di San Marco gettava manciate di denaro al popolo plaudente.
Venezia perdeva a brani il suo manto di regina. Le gondole parevano
bare galleggianti, gli uomini attraversanti gli alti ponti ombre del
passato — i monumenti rovinavano, e più di dugento palazzi
venivano demoliti per non pagare le imposte e per vendere i
materiali. Nei cittadini era fiacco lo spirito, nullo il pensiero.
Il governo straniero, senza moderazione e senza giustizia — i balzelli
eccessivi — il commercio inaridito e sacrificato alle altre parti
dell'Impero, specie a Trieste — le spie e gli sbirri, véritables forçats
— secondo la energica frase di Anatole de la Forge — auxquels
l'Autriche donnait Venise pour bague — la mancanza infine d'ogni
libertà politica e civile non valevano a ridestare gli spiriti, immersi
come in uno stupor doloroso. Perfino la religione legittimava la
tirannide e faceva sacro il dispotismo.
Ah! se dagli abissi del passato, le anime delle antiche generazioni
avessero potuto riveder quei luoghi consacrati dalle loro
rimembranze! Se le anime dei dogi, dei senatori, dei guerrieri
avessero potuto rivisitare la loro città, ravvolta come in un funebre
sudario, e vedere invaso da una volgar turba d'impiegati tedeschi il
palazzo dogale, dove gli acuti e gravi magistrati erano stati custodi
vigilanti delle libertà più antiche del mondo e sulle antenne della
Piazza la bandiera gialla e nera in luogo del temuto vessillo, che s'era

55. inalzato sulle torri imperiali di Bisanzio e s'era agitato ai venti della
vittoria sulle acque di Lepanto; se quelle inclite anime avessero
potuto veder tutto ciò, tra i gemiti di un immenso dolore si sarebbe
udito risuonar per l'aere la lamentazione dell'antico profeta:
Quomodo sedet sola civitas plena populo: facta est quasi vidua
domina gentium?
Senza palpito e senza respiro veramente sembrava la Gerusalemme
dell'Adriatico.
*
*
*
Dopo la rivoluzione e dopo il fulmineo cruento passaggio di
Napoleone, parve fatale e necessaria la reazione politica, che col
trattato del 1815 e con la Santa Alleanza, stese un'ombra mortifera
su tutta l'Europa.
Ma non poteva durar lungamente; e già dopo alcuni anni in Francia,
in Ispagna, nel Portogallo i legittimisti erano vinti; la Grecia e il
Belgio si rivendicavano a libertà, e contro la Santa Alleanza si
stringeva la lega occidentale tra l'Inghilterra, la Francia, la Spagna e
il Portogallo.
Anche in Italia il germe vitale non era spento. La coscienza
patriottica si andava lentamente formando, e sorde indignazioni
covavano in alcune anime generose, alle quali fu corona di
grandezza il martirio.
Il 24 dicembre 1821 sulla piazza di San Marco, dal poggiuolo del
palazzo dei Dogi, veniva letta una terribile sentenza ad alcuni
imputati di Carboneria, che stavano sovra un palco d'infamia, esposti
alla curiosità di una folla ammutolita.
Fra gli altri veniva commutata la pena di morte in venti anni di duro
carcere nello Spielberg a Villa, Bacchiega, Fortini, Oroboni, Munari e
Foresti — sante figure di martiri, che vediamo passare per mezzo

56. alle pagine di quel libro, in cui il dolore ha accenti di semplicità
sublime, le Prigioni del Pellico.
Dopo il processo dei Carbonari, s'addensò più cupa la maledetta
tenebra della tirannide, e sembrò che Venezia di quella silente e
paurosa servitù non sentisse vergogna.
I re che ha sul collo son quei che mertò,
si sarebbe potuto dir col poeta.
I veneziani rassegnati o gaudenti senza odio verso il dispotismo,
senza amore per la libertà, traevano i giorni inutili e oziosi nei caffè,
tra le chiacchiere, nei teatri. Venezia era divenuta la città della
musica e della danza. Bellini e Verdi, la Ungher e la Grisi, la Essler e
la Taglioni occupavano gli animi di quella gente immemore, assidua
consigliatrice di tranquillo vivere.
Silvio Pellico, che a questo tempo si trovava a Venezia, scriveva:
«Qui mi annoio. I veneziani sono troppo chiacchierini; la loro vita di
piazza e di caffè è molto scioperata; non pensano, non sentono. Io
erro le intere giornate nelle gallerie di quadri, nelle chiese, nei
palazzi crollanti, dappertutto mi colpisce lo spettacolo della passata
forza e ricchezza veneziana e della presente miseria. Come mai non
vedo in ciascun volto il dignitoso sentimento del dolore? Ad ogni
sghignazzare pantalonesco io fremo.»
La sventura incodardisce le anime deboli. Con onorificenze e
pensioni erano ricompensate le servili umiliazioni al monarca
austriaco: e le famiglie patrizie decadute — servitù decorata! —
strisciando inchini pitoccavano sussidî.
Movimento di pensieri e di studî, andava, è vero, timidamente
manifestandosi, ma fuori della vita reale. Il Carrer, il Betteloni, il
Capparozzo, il Cabianca erano gentili poeti. Il Romanin, il Cappelletti,
il Cicogna ricercavano e studiavano i vecchi documenti — ritorno non
del tutto infruttuoso alla civile sapienza repubblicana. Non erano
spenti il brio grazioso e la vivacità acuta, che aveano dato gli ultimi

57. guizzi nelle conversazioni di Giustina Renier Michiel morta nel '32 e di
Isabella Teotochi Albrizzi morta nel '36. E a quando a quando
scoppiava la poesia di Pietro Buratti caustica, personale, locale, in cui
abbondava la ciarla maligna dei vecchi poeti giocosi, non mai il
fremito cocente della satira politica.
La coscienza era vuota d'ogni alto volere, d'ogni intento patriottico, e
anche la letteratura, sbiadita e muliebre letteratura da strenne,
s'abbandonava a un tenerume, cui davasi il nome di sentimentalità.
La poesia o era lagrimosa ed elegiaca, nuova Arcadia al lume di luna
con le castellane e i menestrelli, in luogo delle dee e dei numi
dell'olimpo, o finiva nelle canzonette per chitarra, nelle strofette
fluenti di quel dialetto molle e carezzevole, che la Signora di Staēl si
meravigliava fosse parlato da coloro che resistettero alla lega di
Cambray.
E nel sereno armonioso delle notti veneziane, dalla gondola solinga,
s'alzava il canto del Lamberti:
La biondina in gondoleta
L'altra sera go menà,
Dal piacer la povareta,
La s'a in bota indormenzà.
La dormiva su sto brazzo,
Mi ogni tanto la svegiava,
Ma la barca che ninava,
La tornava a indormenzar.
Nell'umido alito profumato della muta laguna l'amore persuadeva le
anime effemminate ai morbidi sonni.
A un tratto un grido di rivolta rompe il letargo dei giacenti.
Nel '44 tre ufficiali veneziani della marina austriaca, i fratelli Bandiera
e Domenico Moro, disertavano, e il loro eroico disegno d'insurrezione
era spento, nel vallon di Rovito, dal piombo borbonico, che troncava
su quelle giovani labbra il grido: Viva l'Italia!

58. Dopo tre anni, il pontificato di Pio IX annunziava la giustizia e la
pace. La religione benediceva alla patria, gravata sotto la pressura
straniera, e Cristo ridiveniva la speranza degli oppressi.
Dovunque aspettazioni inquiete, palpiti indefiniti, indistinti presagi,
un desiderio insomma di rivivere. Le questioni economiche e
giuridiche, le discussioni scientifiche, le nuove vie ferrate, le riforme
edilizie davano modo ai patriotti di avvicinarsi, d'intendersi, di
concitare l'animo ad un solo, altissimo intento: rialzare le energie e
ritemprare i caratteri, aspettando che gli eventi sorgessero propizi.
Anche le lettere e le arti, ravvivate dalle fiamme del Mazzini, del
Berchet, del Guerrazzi, incominciavano, ad acuire la spada, che
doveva affrancare la patria.
Quando, il 13 settembre del '47 s'apriva a Venezia il Congresso dei
dotti, il nome del novello Pontefice era salutato con un fremito di
gratitudine e di speranza, con clamori d'entusiasmo.
Nell'ora novissima Daniele Manin e Nicolò Tommaseo, che ad
incarnare il pensiero patrio tentavano tutte le vie e tutte le forme,
con gli scritti e con la parola arditamente chiedevano agli oppressori
il risarcimento del diritto troppe volte violato. I due generosi
cittadini, rammentando all'Austria le non mai adempite promesse,
erano affratellati da un solo ardentissimo affetto, uniti in uno stesso
pensiero.
Eppure quanta diversità d'indole fra essi!
Daniele Manin, austero di coscienza come di vita, animo incapace
d'odi, ma sensibilissimo agli affetti, aveva mente lucida e
comprensiva. Conoscitore profondo degli uomini e delle cose,
energico e prudente, riflessivo ed entusiasta, umano e giusto, le più
disparate doti trovavano in lui un mirabile contemperamento. Il
Tommaseo se imponeva come il Manin il rispetto, non si conciliava
come l'amico suo la simpatia. C'era del crudo e dell'eccessivo in
quella sua ispida modestia, in quella sua ritrosia diffidente e
scontrosa. Egli stesso si dichiarava non d'altro ambizioso che di
solitudine, cupido che di povertà, superbo che di voler nulla potere.

59. Ma in entrambi uguali la probità, la lealtà, il disinteresse, il sacrifizio
di sè stessi alla patria.
Crescevano insieme con le ire degli oppressi, le vendette del
dispotismo. Il Manin e il Tommaseo furono tratti in carcere; ma la
ingiusta prigionia, inaspriva non domava il popolo, nelle cui vene
fluiva nuovo sangue.
I fati eran pieni, e la rampogna dei forti era finalmente udita
dall'orecchio dei neghittosi. Gli uomini insensibili e inerti si mutavano
a un tratto in una gente fervida, animosa, concorde. Uomini donne,
vecchi e fanciulli s'infervoravano nell'odio alla mala signoria. Non
c'era più casa in cui si ricevessero austriaci; molte signore vestivano
a lutto, gli uomini portavano cappelli alla Ernani come segno di
riconoscimento, e si astenevano dal fumare per non pagare allo
straniero una tassa involontaria, mentre la umile musa popolare
cantava scriveva su pei canti:
Chi fuma per la via
Xe un tedesco o xe una spia.
La rivoluzione era nell'aria e si sentiva nei nervi; si leggeva in tutti i
volti l'odio allo straniero. Dalle vicine città giungevano notizie di risse
sanguinose tra cittadini e soldati. Per quietare a suo modo le
agitazioni, l'i. e r. governo annunziava ai sudditi che Sua Maestà s'era
degnata (la parola è testuale) di mettere le province italiane sotto
l'imperio della spada.
Ma gli avvenimenti doveano svolgersi nella loro solenne pienezza.
La Francia s'ordina a forma democratica; sulle vie di Berlino sorgono
le barricate; a Vienna dirompe l'ira popolare e vince; e alcuni
principi, o per amore o per paura, temperano gli ordini dello stato.
In particolar modo la sommossa di Vienna cresce baldanza alle
dimostrazioni patriottiche e a determinare i propositi più risoluti.
Il popolo veneziano che vuol rivendicare patria, esistenza, libertà,
come una larga onda furiosa corre alle carceri, ne rompe le sbarre,

60. libera il Manin e il Tommaseo e li porta in trionfo.
Sulle antenne della Piazza s'inalza la bandiera dei tre colori, e come
a promessa di vita novella tutti le si stringono intorno; i nobili quasi
sentissero più solenne l'orgoglio della gloria vetusta, il ceto mezzano
che alla patria dava affidamento di un felice presente e segnava le
vie per l'avvenire, il popolo che obliava gli antichi e i recenti servaggi
brandendo le armi nel nome della libertà.
E i raggi del sole, riflettendosi sulle ampie vetrate di San Marco, si
spargevano intorno come un'aureola gloriosa; e il palazzo dogale
pareva irradiarsi di quella luce, che dovea risplendere un istante sulla
meravigliosa epifania italiana.
Donde venne, mi ridomando, a quel fiacco popolo veneziano
l'audacia della ribellione?
Chi avrebbe potuto sospettare che nel silenzio della laguna si celasse
tanta gagliardia?
Gli è, signori, che nelle rivoluzioni del popolo come nelle
manifestazioni del genio, vi sono forme ed aspetti diversi. Come v'è
la mente che svolge ciò che altri prepararono e v'è il genio che
appare solitario e improvviso, così v'è la insurrezione apparecchiata
con ordinamento preconcetto e voluto, e v'è la ribellione repentina e
impulsiva, che nulla continua, che rifà tutto.
Sono queste, di solito, le rivoluzioni dei popoli miti, tanto più terribili
quanto più lunga e pecorile fu la pazienza; come più tremenda
scoppia a un dato momento la collera nelle indoli tranquille, riposate,
serene, che nelle nature per abito risentite, violenti, subitanee.
Sono queste le rivoluzioni che, anche se vinte e domate, preparano e
maturano l'avvenire e rigenerano i popoli neghittosi, togliendoli a
una torpida pace. Così il navigante fra le bonacce insidiose
dell'Oceano invoca qualche volta la bufera che potrà sospingerlo ad
un porto.
La palude morta avea infuso nelle vene di Venezia la febbre violenta
della libertà, e al popolo insorto i dominatori sgomenti non seppero

61. rifiutare la istituzione della milizia cittadina.
Era la fiamma antica che riaccendeva il popolo di Lepanto e di
Candia? O il soffio del disinganno non avrebbe tardato a sterilire le
vive speranze? A chi manifestava il dubbio che il popolo veneziano
fosse incapace d'ogni nuova grandezza, il Manin rispondeva:
— Voi no 'l conoscete: io lo conosco; è il mio solo merito: vedrete. —
Ne s'ingannò.
II Manin diede impulso e direzione al movimento disordinato
dapprima, come in tutte le insurrezioni.
Contrastare alle rivolte di popolo è temerario e vano, ma ad
un'anima gagliarda spetta di solito provvedere, affinchè procedano
ordinate ed utili e non sieno macchiate da delitti e da vergogne.
Anche gl'inizi della veneta rivolta furono contaminati da un delitto,
ma le passioni popolari trascorrenti agli eccessi, furono subito
contenute e frenate da un uomo, che avea tutte le doti per reggere
onestamente ed utilmente il potere.
Il mattino del 22 marzo giunge a casa del Manin la notizia che gli
operai dell'Arsenale avevano ucciso un colonnello ai servigi
dell'Austria, detestato per l'acerbità dei modi e per la eccessiva
durezza.
L'energia del concepire era nel Manin vinta dalla speditezza
dell'esecuzione. Nel politico lampeggiava l'eroe.
S'alza egli impetuoso, e rivolto a suo figlio Giorgio quasi fanciullo:
— Vieni con me all'Arsenale — gli dice.
— A farvi ammazzare — ribatte inquieta la moglie.
— Anche, se occorresse — risponde freddamente il Manin.
E senza indugio corre all'Arsenale, seguito dalle guardie civiche;
intima al contrammiraglio austriaco di rimettergli le chiavi, e al
rifiuto, traendosi l'orologio di tasca, dice con energica calma:
— Vi accordo sette minuti di tempo a consegnarmi quelle chiavi. —

62. Il contrammiraglio cede, e l'Arsenale, potente arnese di guerra, dove
si custodivano armi e munizioni in gran copia, e dove l'Austria avea
tutto disposto e ordinato per bombardare la città, cade in potere del
Manin.
Mentre questo avvocato creatore di rivoluzioni usciva dall'Arsenale, e
con la spada sguainata salutava il gran leone scolpito sulla porta,
gridando Viva San Marco, i governatori austriaci cedevano i loro
poteri al Municipio.
Proclamata la Repubblica, il Manin fu eletto presidente. Il sogno
superbo diveniva realtà, e dalle acque tranquille della laguna saliva
la speranza, la visione, l'amore, il pensiero di poeti e di martiri, la
nobile, la bella, la grande Italia.
Le città venete erano poco dopo sgombrate dagli austriaci, che,
protetti dal terribile quadrilatero, chiuso dalle fortezze di Verona,
Mantova, Peschiera e Legnago, si ritirarono nella regione compresa
tra l'Adige e il Mincio, ove rimessi dalle prime sorprese stettero
aspettando l'esercito di Nugent, che adunavasi sull'Isonzo e si
apprestava ad invadere il Veneto. Italiani d'ogni parte della sacra
penisola correvano intanto alle lagune. Drappellando bandiere, vestiti
teatralmente, con divise dai colori sfoggiati, con cappelli piumati ed
elmi dalla lunga criniera, con molti uffiziali che il grado eransi
conferito da sè, inebriati da sonore ed enfatiche parole e dai canti
patriottici sciatti di forma, ma esuberanti di colorito, quei volontari,
senza disciplina militare, novissimi al combattere, si mostravano
pronti ad affrontare con slancio ardimentoso la morte.
Di memorabili prove di valore parlano i campi di Montebello, di Sorio,
di Solagna, i piani di Curtatone e Montanara, innaffiati dal più gentil
sangue toscano, i colli di Vicenza, gli spalti di Treviso e di Osoppo, le
Alpi cadorine, non meno valide a presidiare la patria delle giovani
milizie guidate dal Calvi.
Le armi levate a cacciar lo straniero si credeano veramente
benedette da Dio. In quei mattutini crepuscoli della redenzione
nazionale, l'amor della patria vampeggiante di purissimo fuoco

63. s'accompagnava a quel sentimento che fa divina l'anima così nelle
grandi esultanze come nei grandi dolori. Allora, in quell'Italia così
diversa dall'Italia presente, le due grandi forze, religione e patria,
andavano unite, le due grandi forze senza le quali è vano sperare
che la patria nostra ascenda a' suoi alti destini per le vie della sua
ideal perfezione. Allora, nella penombra dorata del bel San Marco, il
popolo veneziano accorreva a ringraziare e a pregar Iddio, dal quale
solo viene il supremo conforto della speranza. Il vecchio tempio
repubblicano significava in que' dì qualche cosa più che un simbolo
religioso: esso non rappresentava soltanto la fede, ma la patria, e
non pure la patria, ma la dignità di uomini liberi.
Un dì — il ricordo fiammeggiava a traverso l'ombra dei secoli morti
— i guerrieri francesi crocesegnati s'erano raccolti sotto le navate
della Basilica, la plus belle que soit, e Goffredo de Villehardouin, eroe
e storico della santa impresa, implorando pietà per Gerusalemme,
faite esclave des Turcs, chiedeva ai veneziani de venger la honte de
Jésus-Christ. E i crociati si inginocchiarono, e da più di diecimila petti
escì un grido di entusiasmo, e il doge Enrico Dandolo e i baroni
francesi giurarono sulle loro spade di combattere per il trionfo della
fede.
Dopo sei secoli lo stesso commovente spettacolo si rinnovava nella
Basilica d'oro. Aveano anch'essi, i volontari italiani destinati a
combattere gl'infedeli della libertà nelle pianure del Friuli, la tunica
segnata della croce vermiglia, s'erano anch'essi, i nuovi crociati,
raccolti in San Marco per veder benedette dal Patriarca le loro armi e
le loro bandiere, prima di lasciare Venezia. E ad essi, il Tommaseo,
apostolo e poeta della rivoluzione, rivolgeva il saluto entusiastico:
«Sia sereno il valor vostro e tranquillo come stromento degno della
imperturbata giustizia di Dio.»
Dio e la patria! E appaiono nella memoria sante figure di preti e di
frati, ora angeli di carità presso i feriti e i morenti, ora incitanti alla
pugna nel folto della mischia, ove più terribile minaccia la morte,
sulle mura dei fortilizî lacere per gli assalti.

64. Tutto in quella sacra primavera di libertà, risplende come tra un
baglior di leggenda. Così circonfusa da una luce vermiglia, che
sembrò annunziatrice del dì del trionfo, appare dapprima la figura di
Carlo Alberto.
Animo indeciso, che non trovava l'energia della risoluzione se non
nel cimentare la vita al fuoco delle battaglie, coscienza squisita ma
incompiuta, a lui si rivolgevano gl'italiani. L'amor della patria vinse le
esitanze, e il carbonaro del '20, il reazionario del '21, raccolse gli
sdegni e le speranze italiane.
E un re, a la morte nel pallor del viso
Sacro e nel cuore
Trasse la spada....
Palpitarono i cuori allora che quella spada scintillò al libero sole
d'Italia. Accorrevano in aiuto delle province venete e lombarde,
Durando coi pontifici, Guglielmo Pepe coi napoletani. E quando
quest'ultimo era richiamato da re Ferdinando, traditore e spergiuro,
Pepe negò obbedienza a quel re fraudolento. Tragittò, senza dimora,
il Po, e toccata la opposta sponda, mostrando l'altra ai pochi che con
lui aveano serbata fede alla patria, sclamò sdegnoso:
— Di qua l'onore, di là vergogna! —
E corse a Venezia, ove ebbe il comando supremo dell'esercito.
Pareva in sulle prime che sui campi di battaglia esultasse la vendetta
italiana. I volontari toscani due volte presso Mantova respingevano le
sortite nemiche: i piemontesi vincevano a Goito e a Pastrengo:
Vicenza si difendeva e ributtava gli assalti eroicamente: i lombardi
ricacciavano gli austriaci fino al Trentino. E molte delle province
lombarde e venete univano i propri destini a quelli del Piemonte.
Anche l'Assemblea di Venezia fu chiamata a decidere sulle sorti della
metropoli.
Il Manin, ripudiante da ogni aiuto di re, era fidente nelle sole forze
del popolo. Non era ancora in lui chiaro il concetto unitario, che alla
sua vigorosa mente balzò luminoso nella solitudine dell'esilio. Era

65. soprattutto veneziano, con l'anima tutta assorta nel bel sogno
glorioso della vecchia repubblica. Ma s'egli rifuggiva dall'omaggio
cortigiano, non sentiva ira di settario. Si mostrò irresoluto, e fu la
sola volta nel suo breve ma gagliardo governo.
Ma come giudicare con i criteri dell'oggi le idee d'allora? Chi, anche
fra le intuite idealità lontane, avrebbe mai potuto sognare un istante,
che dopo pochi anni sarebbe incominciata l'età dei prodigi, e che un
gran Re, bene innestato sull'arbore italico, raccolta la infranta corona
a Novara, avrebbe fatto passare incolumi, a traverso la bufera della
rivoluzione, le libere istituzioni; avrebbe fatto uscire il magnanimo
concetto del Mazzini dai recessi delle congiure ai campi di battaglia,
e con l'aiuto di un eroe popolare, la cui figura sembra rapita al
poema d'Omero, di un uomo di Stato, che sembra modellato nella
creta onde Tacito plasmò le sue figure immortali, avrebbe riunita la
penisola tutta da un estremo all'altro sotto una sola bandiera?
Non opponendosi all'unione col Piemonte, il Manin confessò di fare
un sacrifizio. Si mise il partito dell'annessione e fu vinto con voto
quasi universale. Il Manin rieletto ministro, rifiutò.
Gli austriaci intanto ridivenuti padroni di quasi tutto il Veneto, s'erano
accampati sui margini della laguna per costringere Venezia a darsi
per fame.
Pepe conduceva tratto tratto i suoi soldati al paragone delle armi con
gente usa alla guerra.
In tali combattimenti di lieve momento si addestravano le armi
inesperte dei volontari, quando giungevano infauste notizie.
Carlo Alberto, sconfitto a Custoza, abbandonava senza difesa Milano,
dove il Radetzky, il 6 agosto, rientrava con 30,000 uomini. Dopo tre
giorni si firmava l'armistizio Salasco, per cui l'esercito e l'armata
sarda abbandonavano al nemico anche Venezia.
Il popolo veneziano, guidato dal Sirtori e dal Mordini, scese allora
tumultuante sulla piazza, al grido di Abbasso il governo regio, e
ricorse al Manin, che parve ancora il genio custode della città.

66. A reggere il paese fu eletto un triumvirato dittatoriale: preside il
Manin, il colonnello Cavedalis per provvedere all'esercito, il
contrammiraglio Oraziani alla marina.
Il 27 ottobre 1848, con un impeto di prodezza eroica, le schiere
guidate dal generale Pepe, rompevano dal lato di terraferma il
cerchio di ferro serrato intorno alla sventurata città, e fugavano i
nemici in quel fatto d'armi che s'intitola la Sortita di Mestre. In quella
giornata Venezia aggiunse una solenne pagina di valore alla sua
storia.
A Mestre si fecero oltre 500 prigionieri, si lasciarono sul campo 200
austriaci, si conquistarono 6 cannoni. Dei nostri 119 tra morti e feriti,
ma nessun prigioniero.
Cadde ferito a morte Alessandro Poerio napoletano, poeta e soldato,
una delle più nobili figure del risorgimento italiano. Gli amputarono
una gamba e fu trasportato a Venezia a continuare la sua angosciosa
agonia. Prima di spirare la grande anima, rivolto a coloro che il
circondavano:
— Fine al pianto: celebrate i miei funerali con una vittoria sugli
austriaci — disse, e reclinato il capo si addormentò in quel sogno di
gloria.
La vittoria di Mestre fu veramente l'ultimo sogno di gloria per
Venezia. Intorno alla infelice città si strinse più fiera la cintura di
ferro e di fuoco.
Incominciava la penuria dei viveri: dileguava ogni speranza d'aiuto.
Dalla Francia vaghe promesse: dall'Inghilterra consigli di desistere.
Nel febbraio del '49 prendeva la direzione del blocco il maresciallo
Haynau, ferocissimo, che rinnovava a Venezia la leggendaria
apostrofe di Attila.
Il Manin in quei terribili giorni provvedeva a tutto con la prudenza
non mai scompagnata dall'energia, operava ratto e molteplice.
Pensava alla difesa, tutelava l'ordine interno; con lettere piene di
senno politico sollecitava l'aiuto delle nazioni amiche, e con la calda

67. parola, col coraggio personale, con la mite franchezza imperava sulle
intemperanze, sulle gelosie, sulle agitazioni.
Quella rivoluzione, non fu soltanto agitamento febbrile di popolo, ma
rivendicazione di sacri diritti, ordinata da uomini, che non soltanto
sapeano scrivere e parlare, ma dirigere onestamente e virilmente le
cose politiche. Così che se io considero i creatori e i reggitori severi
di sì forte governo, mi si presenta allo spirito la significazione che r
antichità diede alla statua scolpita in Argo di Telesilla, poetessa,
guerriera e salvatrice della patria. La quale statua, a dimostrare che
valgono più le cose delle parole, rappresentavala con un elmo in
mano, intenta a mirarlo con compiacenza; e a' piedi alcuni volumi
quasi negletti da lei, come piccola parte della sua gloria.
[1]
Quando il Piemonte rompeva di nuovo la guerra all'Austria, rifiorirono
ancora le speranze, presto troncate dalla sconfitta di Novara, che
parve il presagio della ruina di Venezia.
Il 2 aprile 1849, la veneta assemblea si riuniva nella sala del Maggior
Consiglio. Le figure colossali dei vecchi dogi e dei guerrieri della
Repubblica, dipinte sulle pareti, parevano pronte a trar la spada per
difenderla ancora.
I rappresentanti del popolo, sparsi a crocchi per la sala, parlavano a
voce concitata, sommessa, quando entrava Daniele Manin.
Ei procedeva non baldanzoso, ma sicuro; grave ma pacato. Un
ardore melanconico brillava negli occhi suoi fissi. La sua voce avea
strane virtù, che comunicavano alla sua eloquenza una commozione
profonda. Dopo aver detto della disfatta e dell'abdicazione di Carlo
Alberto, parlò così:
— L'Assemblea vuol resistere al nemico? —
Tutti acclamando s'alzarono in piedi.
— Ad ogni costo?
— Sì, ad ogni costo.
— Badate, io vi imporrò sacrifizi immensi — replicava il Manin.

68. — Li faremo — gridarono tutti. Dopo ciò si votava la seguente parte:
«L'Assemblea dei rappresentanti dello stato di Venezia, in nome di
Dio e del Popolo, unanimemente decreta: Venezia resisterà
all'austriaco ad ogni costo.»
L'onta di mezzo secolo prima, con cui un altro Manin aveva
macchiata Venezia, era veramente cancellata. Splendeva anco una
volta glorioso il retaggio de' secoli, e dagli antichi dipinti della sala
del Maggior Consiglio l'immensa moltitudine di valorosi pareva
rispondesse orgogliosa ai nuovi accenti d'inclito ardimento.
Anche il popolo parve inebriato d'epico orgoglio. I ricchi portarono
sull'altare della misera patria il loro oro: il popolo il suo obolo: le
donne i loro gioielli.
Frattanto volendo gli austriaci porre fine alla impresa, riassunsero più
gagliardamente le offese, e la squadra imperiale si portò nelle acque
di Venezia, chiudendo le vie del mare, mal protette dalla debole e
disordinata marineria veneta.
Dalla parte di terra si raccoglievano 30,000 uomini, che fecero
piombare la terribile grandine del ferro e del fuoco sul fortilizio di
Marghera, sentinella avanzata nella solitudine delle acque.
Venezia non era però preda esposta nè facile, e non le mancavano e
petti e braccia e ostinata virtù di resistere.
Pochi soldati d'ogni parte d'Italia, forti di una costanza che avrebbe
stupito in uomini per lunga disciplina esercitati nelle fatiche militari,
comandati da prodi ufficiali, quali Ulloa, Cosenz, Mezzacapo, Sirtori,
Rossaroll, Galateo, difesero Marghera per ventinove giorni continui di
trincea aperta, fino a che il più valido propugnacolo di Venezia,
ridotto ad un mucchio di rovine, grondanti sangue, fu dovuto
sgombrare. La difesa feroce si ritirò sul ponte della strada ferrata,
che unisce la città alla terraferma. Qui l'artiglieria continuò a
fulminare di fronte con incredibile celerità il nemico.
Mentre lo strenuissimo Cesare Rossaroll, l'Argante della laguna,
puntava i suoi cannoni, fu colpito da una granata. Sorretto fra le

69. braccia del generale Pepe, nella convulsione dell'agonia, con la voce
semispenta incitava i suoi a combattere senza posa per l'onore
d'Italia.
Ma ogni dì più non l'anima, la speranza scemava.
Dopo la defezione scellerata del re di Napoli, dopo gl'irresoluti
consigli del Granduca e le riluttanze del Papa, dopo Novara, dopo il
riacquisto di Milano e la mostruosa repressione, di Brescia, anche
Roma cadeva, e sulla misera Italia si stendeano nuovamente le
ombre del servaggio.
Separata dal mondo, ultima e sacra cittadella della indipendenza
italiana, resisteva ancora la città creduta la più mite, la più tranquilla,
la più molle di tutta la penisola, la città degli amori e dei diletti.
L'amor della patria compie di siffatti prodigi!
Ma già a Venezia si faceva sentire acerba la penuria dei viveri,
quando, il 29 luglio, cominciava furiosissimo il fuoco contro la città.
Strisce di fuoco solcavano la notte serena: le palle fioccavano.
Il bombardamento continuò senza tregua.
Si dovettero estinguere quaranta incendi: luoghi sacri per religione di
memorie e per miracoli d'arte furono offesi. Gli abitanti di alcuni
quartieri dovettero cercar rifugio nelle contrade più lontane, verso
San Marco. Fra tanto scompiglio non un mormorio d'impazienza, non
un lamento, non una protesta iraconda, non una rissa, non un furto,
non un delitto. Ma in tutti una temperanza, una bontà, una nobiltà di
pensieri e di forme. Anzi, tra gli orrori della tragedia, scintillava alle
volte l'arguto sorriso della commedia goldoniana. Fra cento scelgo
un aneddoto.
Una notte le bombe cadevano frequenti nella contrada di San Felice.
Giovani vigorosi, vecchi infermi, donne semivestite, con bambini per
la mano ed in collo, fuggivano senza litigare, senza piangere, senza
darsi arie eroiche.

70. Una donna attempata correva trafelante sotto un enorme carico di
fagotti e di arredi. Una delle fuggiasche la apostrofò:
— Ohe! comare, saveu che sè un bel tomo a cambiar de casa a sta
ora! —
Per donne e sotto un pieno bombardamento (osservava uno dei
gagliardi difensori di Venezia, il povero Fambri, che mi raccontò
l'aneddoto) non c'è male davvero; però che fra tutte le specie di
valore il coraggio allegro sia senza dubbio il più bello e il più utile.
Il calore della stagione s'era fatto intensissimo e un terribile morbo, il
cholèra, era penetrato a Venezia.
Ma nessuno parlava di resa, in nessuno scemava il coraggio.
E non era il coraggio del soldato, che muore tra le grida e
l'esaltazione delle battaglie, tra l'ebbrezza della polvere e il fulgore
degli acciari; ma il coraggio tranquillo, perseverante, paziente, di
lunghi giorni, di lunghi mesi, il coraggio di un popolo che passava a
traverso gli scoramenti silenziosi, le delusioni profonde, la fame, la
pestilenza, senza ormai la più lontana speranza di aiuti, con la
sicurezza di veder morire la patria e la libertà, con la certezza che la
fiera perduranza renderebbe più crudele il nemico, più inumani i patti
della resa, ma sorretto da un'idea alta, radiosa, divina, la salvezza
dell'onore italiano.
Quando la pietà comandava di por fine al sacrifizio del popolo,
quando la resistenza più oltre protratta non avrebbe messo capo che
a sperpero lacrimabile di sangue, Manin, convocata in piazza la
guardia civica, con parole piene di pianto chiese se tutti avevano
ancora fiducia in lui.
Tutti risposero — Sì, sì. — Tutti piangevano. La esistenza di Venezia
s'immedesimava ancora al palpito del cuore di Manin.
Poi, con voce fioca, il Dittatore soggiunse:
— Checchè arrivi, dite: quest'uomo si è ingannato; non dite mai:
quest'uomo ci ha ingannati. —

71. Tacque e sentì il mancar della vita del naufrago, vinto dall'onda
procellosa. Ritiratosi in palazzo, proruppe in pianto disperato e cadde
a terra svenuto....
La città era ridotta ai suoi termini estremi.
In un sol giorno i casi di cholèra salirono a 402; cadevano in città
circa mille proiettili al giorno, se si consideri che 23,000 ne caddero
dal 29 luglio al 22 agosto.
E Venezia, vuota di sangue e di denaro, avea fame.
Quando più non eravi nutrimento per un giorno solo, il Manin cedè
alla fortuna del nemico, e trasmise la podestà dittatoria al Municipio.
S'è trovata fra le carte del Manin questa nota, che esprime nella sua
brevità tutta la grande angoscia di quel momento: Finito
contemporaneamente viveri, polvere, denaro, speranze.
Venezia moriva nelle sue verdi acque. Il canto del poeta le suonava
intorno:
Venezia! l'ultima
Ora è venuta;
Illustre martire
Tu sei perduta.
Il morbo infuria,
Il pan ci manca
Sul ponte sventola
Bandiera bianca.
Il sole che tramontava tra vapori di fuoco nella laguna muta,
infondeva nella bellezza di Venezia quella intensa melanconia, quella
lacrimante soavità che hanno le cose moribonde.
Il 24 agosto, il Municipio conchiuse con l'Austria la capitolazione.
Duri patti ai vinti: sottomissione assoluta; occupazione immediata
della città, degli edifici pubblici, delle armi, dei materiali; uscita di
tutti gli ufficiali e di tutti i soldati: quaranta cittadini condannati
all'esilio.

72. Dopo tre giorni il Manin e il Tommaseo con gli altri proscritti
lasciarono la città eroica che per diciassette mesi avea nella sua
anima raccolta tutta la maestà dell'anima latina.
*
*
*
Signori!
Sono passati giusto cinquant'anni da quel tragico giorno. Oggi con la
santa curiosità del passato interroghiamo quei tempi, che ahimè!
sembrano così lontani, quegli uomini ancora viventi o morti da ieri.
Furono troppo idealisti gli uomini e non maturi i tempi e perciò inutili
e folli i sacrifizî, e vano il sangue profuso?
Chi della vita ha un nobile ed alto e onesto concetto non deve
pensare così.
Rievocando nelle penombre crepuscolari di questa nostra età quelle
audacie magnanime, quale rampogna alla nuova Italia esce dai
grandi cuori dei padri che nulla chiedevano alla patria, e come santo
appare anche ciò che dagli uomini positivi si usa chiamar rettorica
quarantottesca!
Sì, rettorica quarantottesca, ma a questa rettorica s'infiammano i
difensori di Venezia, i combattenti delle giornate di Milano e di
Brescia; per essa gli stranieri ripassano le Alpi, con essa Garibaldi
approda a Marsala e l'Italia si unisce tutta al Re, che il popolo amava
e voleva.
Oggi ogni senso di patria poesia è distrutto dall'anarchia della
cupidigia e della cosa pubblica fatta bottega di vanità, e i rètori eroici
han dato luogo a un'altra specie di ignobili retori, quelli della pratica
utilità, abili ricercatori del successo materiale, operosi di quel lavoro
che converte l'anima in denaro.
Questa Italia che, secondo il concetto ideale del Mazzini, era
destinata ad armonizzar cielo e terra, ahimè! troppo guarda

73. agl'interessi terreni. Respublica negotiosa come ai tempi della
decadenza romana. E l'assenza di virtù generose nella nostra
generazione, credono alcuni che in molta parte dipenda da ciò che la
libertà non abbia avuto una preparazione di sacrificio e di dolore.
Certamente le rivoluzioni che, come il cristianesimo, non hanno per
origine il martirio, non vincono e vincendo non si avvalorano nella
purezza del sentimento e nella santa efficacia della virtù. Ma non è
vero che siano mancati l'angoscioso patire e il sacrificio acerbo a
questa nostra patria. L'idea del nostro risorgimento balenò sulla cima
dei patiboli, sui campi di battaglia, sulle carceri, sugli esilî. Da queste
dure prove, da questi aspri dolori, sorge vivida ancora la speranza
nel futuro e nel genio occulto d'Italia.
L'Italia non può morire, nè può morir quella fede, che pur non
rivelando i misteri dell'avvenire, ne avvalora le speranze. La luce
dello spirito non ha occaso.
Signori! Sull'estrema vetta delle cose, vicino all'etere luminoso e
inaccessibile si fa udire con nuovi accenti l'assioma eterno dell'ideale.
Ed è dappertutto diffuso uno spirito di vita, fatto di aspettazione
ansiosa che si rivela alle anime con una voce, la quale dice che non
basta solo pensare, ma sentire; non basta osservare soltanto, ma
amare, e che la civiltà per essere veramente perfetta deve essere
illuminata dalla luce e riscaldata dal fuoco purificatore dell'ideale.

74. VOLONTARI E REGOLARI
ALLA PRIMA GUERRA DELL'INDIPENDENZA ITALIANA
CONFERENZA
DI
FORTUNATO MARAZZI.
I.
ESORDIO.
Per isvolgere il tema, che mi fu esibito da questa chiarissima Società
di pubbliche letture, io ho dovuto consultare libri e riprendere studi
quasi messi da parte nell'affrettato viver dell'oggi.
Ma voi — toscani — avete una speciale ragione di illustrare il periodo
storico del 1846-49, perchè siete gli Ateniesi d'Italia, ed anche allora
insegnaste come la gentilezza del vivere, l'arte, gli studi,
mirabilmente si accoppiano alle armi, quando lo vuole la mente,
quando l'esige la Patria.
Seguendo dappresso la vita de' nostri padri, nell'immortale periodo
ora ricordato, si impara a comprenderli, ad amarli, anche nelle loro
utopie, anche nei loro traviamenti.
Dicesi che un felice errore di calcolo abbia indotto Cristoforo
Colombo ad affrontare il «Mar tenebroso», e così a scoprire
l'America, e fu per certo una moltitudine di sante illusioni, fu

75. l'ingenua ignoranza delle forze austriache, la fede, che intrecciava in
un serto patria e religione, che indusse a considerar conciliabili
tendenze forzatamente opposte, che spinse le genti italiane sui
campi di Peschiera, di Pastrengo, di Santa Lucia, del Cadore, di
Vicenza, di Governolo, di Curtatone, di Montanara, di Goito, di
Custoza, di Milano, di Novara, e che insieme le fuse —
maravigliando, scuotendo l'egoismo degli stranieri — nei memorabili
assedi di Roma e di Venezia.
II.
ARMI E POLITICA.
Le istituzioni militari si adagiano sulle istituzioni politiche, ed allorchè
queste subitamente cambiano natura ed obbiettivi, quelle non hanno
l'elasticità necessaria per corrispondere alle nuove esigenze.
Questa ragione risponde da sè sola al perchè tutti gli eserciti regolari
dei vari stati d'Italia esistenti nel '48, non corrisposero in modo
perfetto alle nuovissime necessità della guerra, in un attimo apparsa
inevitabile.
Come nebulosa subitamente radiante, la massa popolare capì che
dovevasi fondare una Patria: in qual modo? per qual via? ciò era
confuso. L'armi, ovunque reclamate, a che tendevano? Alla sola
cacciata dello straniero? Alla sola difesa locale? A porre in freno i
regnanti, e le loro milizie assoldate?
L'Italia sarebbe stata federale, od unitaria? Nel consesso europeo chi
l'avrebbe rappresentata? Quali rapporti si sarebbero fra stato e stato,
fra il Piemonte, la Lombardia, ed il Veneto; fra queste regioni e tutte
le altre terre italiane? Nessuno soffermavasi a queste domande;
appariva l'armarsi un bisogno istintivo, e la guerra, che era nel
sangue, indicava la via per tutto risolvere.
Questa era la coscienza delle moltitudini ma la disparità fra statuto e
statuto, fra repubblica e monarchia, il contrasto fra gli intenti segreti

76. ed i palesi, dovevano fatalmente influire sulla condotta dei singoli
eserciti in guerra, e rendere dubbiosa l'azione del comando.
Guai se un generale è travolto nel gorgo di opposte correnti, se lo
tormentano tendenze, che si possono creder doveri inconciliabili,
proprio quando uno solo dovrebbe essere il suo pensiero: vincere!
In tali contingenze, la storia di tutti i popoli registra sempre una
disfatta.
Ove, nel '48 il più semplice concetto militare avesse potuto prevalere
sulla politica, noi avremmo avuto un solo esercito italiano, reclutato
per regioni di nascita, e distinto in tanti corpi quanti erano gli Stati
d'allora. Tale esercito sarebbesi dato un capo effettivo unico, avrebbe
seguito un piano concertato in tempo ed imposto a tutti i
comandanti: la sua prima linea sarebbesi costituita con tutti i soldati
regolari; i volontari, accorsi ai depositi de' reggimenti ed ivi ordinati,
ammaestrati, armati, avrebbero poi composto la seconda, da inviarsi
a suo tempo in rinforzo della primiera.
Si sarebbe così raccolto, verso i 10 di maggio un esercito razionale di
100,000 soldati, riuniti nella più conveniente delle località, ed in
condizione di ricevere potenti rinforzi, contro il quale gli austriaci non
avrebbero potuto opporre che 44,000 uomini nel quadrilatero, e 14 o
15,000 nel Friuli.
In queste condizioni come non vincere?
Ma poichè all'unità d'Italia volevasi giungere per vie diverse e per
diversi fini politici, così noi vediamo gli eserciti di uno stesso paese
agire semplicemente come alleati momentanei, e non scevri di mutui
sospetti; vediamo, sotto uno scopo reso dalla sua stessa grandiosità
quasi romantico, agitarsi la politica minuscola degli staterelli, de'
potentati, in diffidenza fra di loro.
Mentre le milizie regolari sembrano la rappresentanza del passato, o
per lo meno del principio conservatore, le milizie volontarie,
abbandonate al proprio impulso, si credono l'unica emanazione
armata del popolo e mirano all'avvenire, che per loro suona
repubblica!

77. Ed a guisa di cuneo, fra questi due organismi, si sviluppa la Civica,
controaltare al primo, freno al secondo.
Così tre forze, che dovrebbero essere concomitanti diventano
divergenti, ed agli immani sacrifici d'energia e di sangue, non
corrispondono i risultati guerreschi.
Tempo è però che le forze in parola sieno rapidamente passate in
rassegna.
III.
FORZE DEL PIEMONTE.
L'esercito piemontese avrebbe dovuto avere in pace 53,000 soldati,
con 6000 cavalli, ed in guerra 170,000 soldati con 12,000 cavalli; ma
è noto come in ogni tempo la logismografia cartacea sia una cosa e
la realtà dei fatti un'altra.
Il suo reclutamento era regionale, le ferme sotto le armi brevissime,
e da queste due istituzioni era uscita una truppa ottima, e quale io
mi augurerei di dover comandare in guerra.
Le uniformi, e starei per dire, il pensiero de' soldati piemontesi
traluce mirabilmente da quelle quattro statue, che attorniano il
monumento di Carlo Alberto in Torino.
Erano uomini a forti tratti, di ferrea disciplina, devoti al re, schiavi del
dovere: un Napoleone li avrebbe condotti in colonne serrate alla
conquista d'Europa. Emergevano per la precisione de' movimenti: già
popolari erano i bersaglieri, famosa l'artiglieria, buona la cavalleria,
ed audace, ma non sempre adatta alle ricognizioni ed al combattere
nelle rotte campagne del Veronese.
La scienza concentravasi nelle armi dotte, la carriera degli ufficiali
era costretta nelle rigide parallele dell'anzianità, lo che distoglieva i
giovani dagli studî militari.

78. Era vanto ed orgoglio delle famiglie aristocratiche dedicare i figli
all'esercito, che era l'idolo del paese.
I capi esigevano, imponevano, quell'assoluta obbedienza che si piega
e non discute: quasi tutti avevano idee ultraconservatrici, e miravano
con sospetto i tempi nuovi.
La guerra li trovò impreparati alle grandi concezioni, ad avvalersi di
molte truppe e dei Corpi di volontari.
Faceva difetto il servizio logistico, l'arte cioè di far muovere tutto
l'esercito, di mantenerlo in buon assetto, di nutrirlo, di condurlo in
favorevoli condizioni fisiche e morali sul campo della lotta. I grossi
appalti coi fornitori fecero pessima prova: alla vigilia del
combattimento di Goito una divisione non mangiò, ai primi rovesci gli
impiegati delle sussistenze disertarono.
I piani di guerra non potevano, per quanto abbiam detto, erompere
dalla mente dei generali, e maturavano con lentezza, più per
imposizione degli eventi, che per volontà del comando. — Ciò spiega
perchè nel Quadrilatero si ebbero tante battaglie sanguinose e
nessuna decisiva, essendo solo attributo de' grandi capitani
riconoscere il nemico con numerose scaramuccie ed annientarlo in
pochi urti risolutivi.
In complesso, nel magnifico esercito piemontese del 1848-49, si
riscontrano quelle virtù guerresche che rendono i battaglioni caparbi
nel volere, resistenti alla sventura, tetragoni sotto le raffiche della
mitraglia: ma in esso non iscocca quella scintilla del genio avida di
iniziativa, di responsabilità personale, che attraverso alle tempeste di
sangue crea non solo gli eroi, ma altresì i vincitori.
Comunque, esso fu il più possente argomento dell'indipendenza
italiana, e noi alla sua memoria ci inchiniamo riverenti; se ebbe
difetti, questi più che essere intrinseci furono attribuibili ai tempi,
all'indirizzo educativo, alla secolare politica piemontese, per cui fu
credenza che in qualsiasi evento l'esercito avrebbe combattuto al
fianco di un altro più numeroso e più forte, ed al quale sarebbe
naturalmente spettata la condotta strategica della guerra.

79. IV.
FORZE DEL REGNO DELLE DUE SICILIE.
Quanto faceva difetto nelle sfere del comando delle truppe
piemontesi non sarebbe forse stato impossibile ritrovarlo nell'esercito
napoletano, se, pari all'ingegno, alla spigliatezza naturale, fossero
state in esso tutte le altre virtù militari.
La parte migliore dell'esercito napoletano (che per numero avrebbe
dovuto essere il più ragguardevole della Penisola) era costituita dagli
ufficiali uscenti dalla Scuola dell'Annunziatella. Ivi in un col sapere vi
avevano assorbite le idee liberali, in contrasto colle idee egoistiche e
ristrette del Principe.
La truppa usciva in gran parte da famiglie facenti un sol tutto
coll'esercito, abituate ai favori, ai sussidi governativi: vivevano tali
famiglie appartate dalla nazione, e solitamente in locali prossimi alle
caserme.
I soldati erano adunque come accampati in mezzo ad una
popolazione buona, ma facilmente infiammabile, erano ligi al
padrone, ed insolenti coi liberali. Il Principe se ne serviva, ma
tenevali in poca considerazione, e prediligeva i quattro reggimenti
svizzeri, assoldati a guisa di pretoriani.
Malgrado tutto ciò, è fuor di dubbio che le forze stanziali del
napoletano avrebbero potuto esercitare un'influenza decisiva sui
campi del Lombardo-Veneto: nella marcia attraverso l'Italia si
comportarono bene, ed i capi, valorosi ed intelligenti, le avrebbero
ben presto agguerrite ove gli eventi si fossero svolti a seconda.
Le reclute del mezzogiorno assorbono con facilità l'ambiente che le
circonda, son facili all'entusiasmo, e noi dobbiamo certamente
concludere che più funesto dell'enciclica papale fu, per la causa
italiana, il richiamo nel Regno di Napoli delle truppe del generale
Pepe, sebbene una cosa sia stata conseguenza dell'altra.