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La transizione verso la decarbonizzazione dell'economia mondiale
Decarbonizzazione dell'economia, verso net zero
Franco Cotana, Professore ordinario di Fisica Tecnica industriale all?Università di Perugia e AD di RSE spa - Università degli Studi di Perugia
La conferenza mondiale sul clima delle Nazioni Unite COP21 di Parigi del 2015, e le conferenze successive hanno fissato i limiti di incremento della temperatura media del pianeta a 1,5 °C al 2050, anche se su tale data non c'è unanimità del 193 Paesi.
La Conferenza di Parigi, in particolare, ha dato avvio all'agenda ONU 2030 con la definizione dei 17 SDGs Sustainable Development Goals; tale importante evento era stato preceduto di qualche mese dalla pubblicazione, il 24 Maggio 2015, della profetica Enciclica "Laudato Sii" di Papa Francesco.
Potremmo dire che il 2015 è stato un anno di svolta in cui si è iniziato a definire e mettere in atto le strategie di "defossilizzazione" cioè la liberazione dall'uso dei combustibili fossili, per quella lunga corsa di 35 anni (oggi ne sono rimasti 27) che viene ormai da tutti definita come il temine di "neutralità carbonica" o più comunemente "decarbonizzazione" dell'economia.
Piu recentemente il tema della Transizione Ecologica è stato oggetto del G20 e delle varie conferenze mondiali sul clima l'ultima COP 27 in Egitto e sarà il tema della imminente COP28 negli Emirati. Già dagli argomenti trattati in tali consessi internazionali è evidente l'intima interconnessione tra le Persone abitanti della Terra, il Pianeta e gli ecosistemi e la Prosperità economica (le famose 3 P).
Il consumo annuo dei combustibili fossili, che quantitativamente ha superato i 14 miliardi di tonnellate equivalenti di petrolio (carbone, gas naturale e petrolio), è stato ed è il motore dell'economia mondiale e della prosperità.
Con 92.000 miliardi di dollari il PIL mondiale è in crescita del 2,5% l'anno, per una popolazione che ha superato gli 8 miliardi di persone la pressione antropica sul Pianeta è diventata di grande rilevanza.
Tutto ha un prezzo: la ricchezza sembra essere concentrata sempre più nelle mani di pochi; mentre i gas serra, che oggi hanno raggiunto i 37 miliardi annui di tonnellate di CO2 equivalenti, si distribuiscono equanimemente nell'atmosfera del Pianeta, con conseguenze climatiche che colpiscono le popolazioni più povere, fragili e vulnerabili.
L'Europa è in prima linea nell'affrontare la sfida della defossilizzazione. Con la ripresa economica post pandemia, le emissioni sono tornate approssimativamente al livello del 2019 e si attestano intorno ai 4 miliardi annui di tonnellate equivalenti di CO2, pari a circa l'11% delle emissioni mondiali totali (il 10% se si esclude in Regno Unito).
Il Green Deal europeo mira a trasformare l'UE in un'economia moderna, efficiente sotto il profilo delle risorse e competitiva, senza emissioni nette di gas a effetto serra entro il 2050. Un terzo dei 1800 miliardi di euro di investimenti del piano per la ripresa NextGenerationEU e il bilancio settennale dell'UE finanzieranno il Green Deal europeo.
La Commissione europea ha adottato una serie di proposte per trasformare le politiche dell'UE in materia di clima, energia, trasporti e fiscalità in modo da ridurre le emissioni nette di gas a effetto serra di almeno il 55% entro il 2030 rispetto ai livelli del 1990.
La transizione verso la decarbonizzazione dell'economia mondiale, da raggiungere nel 2050, è un ambizioso obiettivo che richiede la messa in campo di tutte le tecnologie "green, da implementare con rapidità e senza indugio. Quali sono le prospettive per l'Italia?
Con la chiusura delle centrali a carbone (10 centrali chiuse o riconvertite negli ultimi 20 anni su 15 totali) e la riconversione degli impianti di riscaldamento, l'Italia ha incrementato il consumo di gas naturale fino agli attuali 76 miliardi di metri cubi annui.
Purtroppo non si è tenuto ben in considerazione la sicurezza di approvvigionamento energetico del Paese. Mentre il carbone e petrolio può essere importato da molti fornitori, i gasdotti ci legano a 3 principali fornitori : la Russia con i gasdotti dal nord, l'Algeria con il Transmed e la Azerbaigian con il TAP.
La riduzione della produzione nazionale e la presenza di tre soli rigassificatori ha reso particolarmente critica la sicurezza di approvvigionamento energetico sul fronte del gas naturale. Anche per questo stiamo correndo ai ripari istallando 3 ulteriori rigassificatori temporanei.
Quello di Piombino di capacità 5 miliardi di metri cubi/anno, è stato istallato il 5 maggio di quest'anno per un periodo di tre anni. Gli altri due rigassificatori dovrebbero essere istallati a Ravenna e a Cagliari nel 2024.
Il bilancio energetico dell'Italia mostra come il 40 % dell'energia consumata sia legata agli usi Civili, in particolare al riscaldamento e raffrescamento delle nostre abitazioni, il 30 % per i Trasporti e, contrariamente a quanto si potrebbe immaginare, solo il 27% all'Industria, mentre i consumi energetici in l'agricoltura sono del 3%. L'energia Elettrica, in colore blu', è solo il 22%.
Il PNIEC (piano nazionale integrato per l'energia e il clima) nel 2020 aveva stabilito una riduzione di circa il 40% di CO2 in Italia da raggiungere nel 2030; ma nel 2021 la direttiva UE Fit For 55 ha incrementato tale obiettivo con una riduzione media in Europa delle emissioni di CO2 al 2030 del 55% rispetto ai livelli del 1990.
La guerra in Ucraina ha evidenziato la fragilità del sistema di approvvigionamento energetico e costretto l'UE a rivedere il piano di decarbonizzazione con la direttiva Repower EU del 18 maggio 2022, che ha stanziato 300 miliardi di euro per dire addio in 5 anni alle fonti fossili importate dalla Russia.
Questo ha comportato un ulteriore incrementare alcuni obiettivi al 2030, tra questi ricordiamo: a) l'incremento delle rinnovabili al 45%, i cui impianti diventano ora di interesse pubblico prevalente; b) la maggiore efficienza energetica pari al 13%; c) la produzione europea di idrogeno verde (rinnovabile) pari al 10 milioni di tonnellate annuo più altri 10 da importazioni (vedi il recente accordo tra Portogallo, Spagna e Francia per l'idrogenodotto H2Med); d) la riduzione immediata dei tempi di autorizzazione per la realizzazione degli impianti a massimo un anno.
L'attuazione di un serio piano di decarbonizzazione in Italia entro il 2050 comporterebbe nei prossimi 27 anni interventi massicci nei settori: efficienza energetica, energie rinnovabili e i vettori energetici, oltre al nucleare con i reattori a fissione SMR (Small Modular Reactors) di nuova generazione 3+ a sicurezza intrinseca passiva di piccola Taglia tipicamente da 300 MW.
Quest'ultima prospettiva è stata riaperta il 9 maggio u.s. con l'approvazione ad ampia maggioranza (a favore anche alcune opposizioni) dalla Mozione che impegna il governo a considerare nel mix energetico nazionale anche il nucleare ai fini della decarbonizzazione.
La prospettiva è interessante se si considera che i reattori SMR 3+ sono in via di realizzazione in molti paesi come: Cina, Polonia, Romania, Canada Stati Uniti e che quelli di 4 generazione AMR, entro 10 o al massimo 20 anni, potranno assicurare la continuità di questi reattori utilizzandone le scorie e producendo a loro volta residui radioattivi a bassa pericolosità, con tempi di dimezzamento degli isotopi radioattivi relativamente brevi.
Anche la fusione nucleare sta facendo passi decisivi sia con il confinamento magnetico sia con il confinamento inerziale. C'è una decisa accelerazione mondiale verso l'energia Nucleare anche per il ruolo che tale energia con produzione continua può avere nel mix energetico, evitando il sovradimensionamento delle rinnovabili intermittenti e riducendo il ricorso ai sistemi di accumulo in particolare batterie, con il problema dei materiali critici.
Emblematica è la firma del 29 settembre u.s. a Parigi della roadmaps sul nucleare di 20 stati sotto l'egida dell'OCSE: Bulgaria, Canada, Repubblica Ceca, Estonia, Finlandia, Francia, Ghana, Ungheria, Giappone, Korea, Polonia, Romania, Olanda, Slovacchia, Slovenia, Svezia, Turchia, Ukraine, Regno Unito e Stati Uniti d'America, alla firma era presente anche l'Italia ma nel semplice ruolo di Paese osservatore.
Un accenno è stato fatto anche nel PNIEC (piano nazionale integrato per l'energia e il clima) inviato dal governo italiano a Bruxelles a fine giugno e attualmente in fase di discussione.
Al primo posto della strategia verso net zero CO2 al 2050 è sicuramente l'efficienza energetica. Rispetto agli attuali consumi, l'efficienza energetica nel nostro Paese dovrebbe raggiungere il 13% al 2030 e almeno il 30% al 2050.
I consumi energetici nazionali negli usi finali dovrebbero passare dagli attuali 126 Mtep (milioni di tonnellate equivalenti di petrolio) a circa 90 Mtep; con un obiettivo intermedio di efficienza del 13% al 2030, come chiesto dall'Unione Europea nel pacchetto Repower EU.
Le energie rinnovabili parallelamente dovrebbero incrementare in termini di produzione energetica almeno del 75%, pari a 70 Mtep al 2050, con un obiettivo intermedio del 45% al 2030. Solo per il Fotovoltaico occorrerebbero circa 150.000 ettari di superficie per installare impianti per circa 250 GigaWatt di potenza di picco.
Sebbene dichiarati di interesse pubblico prevalente, gli impianti fotovoltaici ed eolici dovranno essere realizzati per almeno 8- 10 GigaWatt all'anno nei prossimi 27 anni, cosa non facile considerando che nel 2021 sono stati istallati in un anno solo 1,35 GigaWatt.
Come si riuscirà ad aumentare il ritmo di realizzazione degli impianti a fonti rinnovabili?
Con la direttiva europea REDII, recepita in Italia con il Dlgs 199/2021, si sta potenziando quanto era già stato timidamente avviato dalla normativa anteriore con piccoli impianti sotto i 200kW, è il nuovo approccio delle Comunità Energetiche Rinnovabili CER che definirei sociale o socio economico teso a stabilire un nuovo rapporto di consapevolezza tra cittadino ed energie rinnovabili.
In un'ottica di generazione distribuita dell'energia, la nuova normativa favorisce ed incentiva la socializzazione della produzione e del consumo energetico introducendo il concetto di energia condivisa.
I benefici dell'istallazione degli impianti a fonti rinnovabili ricadono direttamente anche sulla comunità che li ospita grazie alla rete elettrica locale a media tensione, che interconnette i prosumer, cioè i produttori-consumatori e membri della comunità energetica, (anche se questi si trovano in centri storici e/o hanno vincoli edilizi che impediscono l'istallazione degli impianti). Questo nuovo approccio favorisce l'accettabilità sociale.
In allegato, è possibile scaricare l'Editoriale completo.
Piu recentemente il tema della Transizione Ecologica è stato oggetto del G20 e delle varie conferenze mondiali sul clima l'ultima COP 27 in Egitto e sarà il tema della imminente COP28 negli Emirati. Già dagli argomenti trattati in tali consessi internazionali è evidente l'intima interconnessione tra le Persone abitanti della Terra, il Pianeta e gli ecosistemi e la Prosperità economica (le famose 3 P).
Il consumo annuo dei combustibili fossili, che quantitativamente ha superato i 14 miliardi di tonnellate equivalenti di petrolio (carbone, gas naturale e petrolio), è stato ed è il motore dell'economia mondiale e della prosperità.
Con 92.000 miliardi di dollari il PIL mondiale è in crescita del 2,5% l'anno, per una popolazione che ha superato gli 8 miliardi di persone la pressione antropica sul Pianeta è diventata di grande rilevanza.
Tutto ha un prezzo: la ricchezza sembra essere concentrata sempre più nelle mani di pochi; mentre i gas serra, che oggi hanno raggiunto i 37 miliardi annui di tonnellate di CO2 equivalenti, si distribuiscono equanimemente nell'atmosfera del Pianeta, con conseguenze climatiche che colpiscono le popolazioni più povere, fragili e vulnerabili.
L'Europa è in prima linea nell'affrontare la sfida della defossilizzazione. Con la ripresa economica post pandemia, le emissioni sono tornate approssimativamente al livello del 2019 e si attestano intorno ai 4 miliardi annui di tonnellate equivalenti di CO2, pari a circa l'11% delle emissioni mondiali totali (il 10% se si esclude in Regno Unito).
Il Green Deal europeo mira a trasformare l'UE in un'economia moderna, efficiente sotto il profilo delle risorse e competitiva, senza emissioni nette di gas a effetto serra entro il 2050. Un terzo dei 1800 miliardi di euro di investimenti del piano per la ripresa NextGenerationEU e il bilancio settennale dell'UE finanzieranno il Green Deal europeo.
La Commissione europea ha adottato una serie di proposte per trasformare le politiche dell'UE in materia di clima, energia, trasporti e fiscalità in modo da ridurre le emissioni nette di gas a effetto serra di almeno il 55% entro il 2030 rispetto ai livelli del 1990.
La transizione verso la decarbonizzazione dell'economia mondiale, da raggiungere nel 2050, è un ambizioso obiettivo che richiede la messa in campo di tutte le tecnologie "green, da implementare con rapidità e senza indugio. Quali sono le prospettive per l'Italia?
Con la chiusura delle centrali a carbone (10 centrali chiuse o riconvertite negli ultimi 20 anni su 15 totali) e la riconversione degli impianti di riscaldamento, l'Italia ha incrementato il consumo di gas naturale fino agli attuali 76 miliardi di metri cubi annui.
Purtroppo non si è tenuto ben in considerazione la sicurezza di approvvigionamento energetico del Paese. Mentre il carbone e petrolio può essere importato da molti fornitori, i gasdotti ci legano a 3 principali fornitori : la Russia con i gasdotti dal nord, l'Algeria con il Transmed e la Azerbaigian con il TAP.
La riduzione della produzione nazionale e la presenza di tre soli rigassificatori ha reso particolarmente critica la sicurezza di approvvigionamento energetico sul fronte del gas naturale. Anche per questo stiamo correndo ai ripari istallando 3 ulteriori rigassificatori temporanei.
Quello di Piombino di capacità 5 miliardi di metri cubi/anno, è stato istallato il 5 maggio di quest'anno per un periodo di tre anni. Gli altri due rigassificatori dovrebbero essere istallati a Ravenna e a Cagliari nel 2024.
Il bilancio energetico dell'Italia mostra come il 40 % dell'energia consumata sia legata agli usi Civili, in particolare al riscaldamento e raffrescamento delle nostre abitazioni, il 30 % per i Trasporti e, contrariamente a quanto si potrebbe immaginare, solo il 27% all'Industria, mentre i consumi energetici in l'agricoltura sono del 3%. L'energia Elettrica, in colore blu', è solo il 22%.
Il PNIEC (piano nazionale integrato per l'energia e il clima) nel 2020 aveva stabilito una riduzione di circa il 40% di CO2 in Italia da raggiungere nel 2030; ma nel 2021 la direttiva UE Fit For 55 ha incrementato tale obiettivo con una riduzione media in Europa delle emissioni di CO2 al 2030 del 55% rispetto ai livelli del 1990.
La guerra in Ucraina ha evidenziato la fragilità del sistema di approvvigionamento energetico e costretto l'UE a rivedere il piano di decarbonizzazione con la direttiva Repower EU del 18 maggio 2022, che ha stanziato 300 miliardi di euro per dire addio in 5 anni alle fonti fossili importate dalla Russia.
Questo ha comportato un ulteriore incrementare alcuni obiettivi al 2030, tra questi ricordiamo: a) l'incremento delle rinnovabili al 45%, i cui impianti diventano ora di interesse pubblico prevalente; b) la maggiore efficienza energetica pari al 13%; c) la produzione europea di idrogeno verde (rinnovabile) pari al 10 milioni di tonnellate annuo più altri 10 da importazioni (vedi il recente accordo tra Portogallo, Spagna e Francia per l'idrogenodotto H2Med); d) la riduzione immediata dei tempi di autorizzazione per la realizzazione degli impianti a massimo un anno.
L'attuazione di un serio piano di decarbonizzazione in Italia entro il 2050 comporterebbe nei prossimi 27 anni interventi massicci nei settori: efficienza energetica, energie rinnovabili e i vettori energetici, oltre al nucleare con i reattori a fissione SMR (Small Modular Reactors) di nuova generazione 3+ a sicurezza intrinseca passiva di piccola Taglia tipicamente da 300 MW.
Quest'ultima prospettiva è stata riaperta il 9 maggio u.s. con l'approvazione ad ampia maggioranza (a favore anche alcune opposizioni) dalla Mozione che impegna il governo a considerare nel mix energetico nazionale anche il nucleare ai fini della decarbonizzazione.
La prospettiva è interessante se si considera che i reattori SMR 3+ sono in via di realizzazione in molti paesi come: Cina, Polonia, Romania, Canada Stati Uniti e che quelli di 4 generazione AMR, entro 10 o al massimo 20 anni, potranno assicurare la continuità di questi reattori utilizzandone le scorie e producendo a loro volta residui radioattivi a bassa pericolosità, con tempi di dimezzamento degli isotopi radioattivi relativamente brevi.
Anche la fusione nucleare sta facendo passi decisivi sia con il confinamento magnetico sia con il confinamento inerziale. C'è una decisa accelerazione mondiale verso l'energia Nucleare anche per il ruolo che tale energia con produzione continua può avere nel mix energetico, evitando il sovradimensionamento delle rinnovabili intermittenti e riducendo il ricorso ai sistemi di accumulo in particolare batterie, con il problema dei materiali critici.
Emblematica è la firma del 29 settembre u.s. a Parigi della roadmaps sul nucleare di 20 stati sotto l'egida dell'OCSE: Bulgaria, Canada, Repubblica Ceca, Estonia, Finlandia, Francia, Ghana, Ungheria, Giappone, Korea, Polonia, Romania, Olanda, Slovacchia, Slovenia, Svezia, Turchia, Ukraine, Regno Unito e Stati Uniti d'America, alla firma era presente anche l'Italia ma nel semplice ruolo di Paese osservatore.
Un accenno è stato fatto anche nel PNIEC (piano nazionale integrato per l'energia e il clima) inviato dal governo italiano a Bruxelles a fine giugno e attualmente in fase di discussione.
Al primo posto della strategia verso net zero CO2 al 2050 è sicuramente l'efficienza energetica. Rispetto agli attuali consumi, l'efficienza energetica nel nostro Paese dovrebbe raggiungere il 13% al 2030 e almeno il 30% al 2050.
I consumi energetici nazionali negli usi finali dovrebbero passare dagli attuali 126 Mtep (milioni di tonnellate equivalenti di petrolio) a circa 90 Mtep; con un obiettivo intermedio di efficienza del 13% al 2030, come chiesto dall'Unione Europea nel pacchetto Repower EU.
Le energie rinnovabili parallelamente dovrebbero incrementare in termini di produzione energetica almeno del 75%, pari a 70 Mtep al 2050, con un obiettivo intermedio del 45% al 2030. Solo per il Fotovoltaico occorrerebbero circa 150.000 ettari di superficie per installare impianti per circa 250 GigaWatt di potenza di picco.
Sebbene dichiarati di interesse pubblico prevalente, gli impianti fotovoltaici ed eolici dovranno essere realizzati per almeno 8- 10 GigaWatt all'anno nei prossimi 27 anni, cosa non facile considerando che nel 2021 sono stati istallati in un anno solo 1,35 GigaWatt.
Come si riuscirà ad aumentare il ritmo di realizzazione degli impianti a fonti rinnovabili?
Con la direttiva europea REDII, recepita in Italia con il Dlgs 199/2021, si sta potenziando quanto era già stato timidamente avviato dalla normativa anteriore con piccoli impianti sotto i 200kW, è il nuovo approccio delle Comunità Energetiche Rinnovabili CER che definirei sociale o socio economico teso a stabilire un nuovo rapporto di consapevolezza tra cittadino ed energie rinnovabili.
In un'ottica di generazione distribuita dell'energia, la nuova normativa favorisce ed incentiva la socializzazione della produzione e del consumo energetico introducendo il concetto di energia condivisa.
I benefici dell'istallazione degli impianti a fonti rinnovabili ricadono direttamente anche sulla comunità che li ospita grazie alla rete elettrica locale a media tensione, che interconnette i prosumer, cioè i produttori-consumatori e membri della comunità energetica, (anche se questi si trovano in centri storici e/o hanno vincoli edilizi che impediscono l'istallazione degli impianti). Questo nuovo approccio favorisce l'accettabilità sociale.
In allegato, è possibile scaricare l'Editoriale completo.
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Fonte: Editoriale La Termotecnica novembre 2023
Settori: Ambiente, Analisi, abbattimento e Controllo emissioni, Cambiamento climatico, Efficienza energetica industriale, Energia, Inquinamento, Rinnovabili, Termotecnica industriale
Mercati: Aria e Gas, Inquinamento
Parole chiave: Bilancio energetico, Cambiamento climatico, Decarbonizzazione, PNIEC, Rinnovabili, Termotecnica
