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Transizione energetica
Cos'è una transizione energetica?
Data di pubblicazione: 8 luglio 2024
Autori: Alice Gomstyn, Alexandra Jonker
Una transizione energetica è un cambiamento sociale nei consumi, che prevede il passaggio da una forma predominante di energia a un'altra. Oggi, il termine di solito si riferisce all'allontanamento dei sistemi energetici dai combustibili fossili a favore di energie pulite e rinnovabili. Questa transizione energetica globale fa parte del movimento mondiale per ridurre le emissioni di gas serra e mitigare il cambiamento climatico.
Le fonti energetiche fondamentali per la moderna transizione energetica sono l'energia idroelettrica, l'energia eolica e l'energia solare. Le tecnologie che supportano la transizione includono sistemi di accumulo di energia, dispositivi elettrici e strumenti di gestione della supply chain. Mentre questioni come i costi iniziali e l'affidabilità rappresentano una sfida per l'adozione delle energie rinnovabili, le politiche governative e il riconoscimento dei benefici delle energie rinnovabili possono aiutare ad accelerare la transizione.
Quali sono i motivi alla base delle transizioni energetiche?
Le transizioni energetiche sono sempre state alimentate dall'innovazione e dalla necessità. Ad esempio, l'industrializzazione ha guidato la transizione dalla combustione del legno alla combustione del carbone, mentre il motore a combustione interna e la produzione di veicoli alimentati a gas hanno accelerato la dipendenza del mondo dal petrolio.
Negli anni '70, la crisi petrolifera e l'impennata dei prezzi dell'energia hanno suscitato un maggiore interesse per le energie rinnovabili: energia che proviene da fonti che vengono rifornite più velocemente di quanto vengono utilizzate. Successivamente, la crescente consapevolezza del cambiamento climatico e delle sue cause antropiche, ovvero i gas serra (GHG) generati dalla combustione dei combustibili fossili, ha reso ancora più urgente il movimento per adottare soluzioni basate sulle energie rinnovabili e trasformare il settore energetico.
Perché l'attuale transizione energetica si concentra sulle energie rinnovabili?
La maggior parte della produzione di energia rinnovabile genera poche o nessuna emissione di carbonio né altre emissioni di gas serra, motivo per cui viene spesso definita energia green o energia sostenibile. Sostituire l'energia basata sui combustibili fossili con questa energia verde può facilitare la decarbonizzazione in tutto il mondo.
Tali riduzioni delle emissioni sono necessarie per seguire la roadmap delineata dai decisori politici globali: nel 2015, l'accordo di Parigi sui cambiamenti climatici ha fissato l'obiettivo di impedire che la temperatura media globale aumentasse di 2° C (35,6 °F) rispetto ai livelli preindustriali e ha stabilito limiti alle emissioni per i paesi di tutto il mondo. Secondo le Nazioni Unite, prevenire questo livello di riscaldamento globale richiede di raggiungere il net zero entro il 2050.
Quali tipi di energia rinnovabile alimentano l'attuale transizione energetica?
Secondo l'Agenzia Internazionale per l'Energia (IEA), le fonti di energia rinnovabili hanno generato meno di un terzo dell'elettricità mondiale nel 2023.1 Tuttavia, limitare l'aumento delle temperature globali richiede che le fonti rinnovabili comprendano una quota molto maggiore del mix energetico globale. Di conseguenza, alla conferenza sul clima delle Nazioni Unite del 2023, i governi hanno concordato di triplicare la capacità di energia rinnovabile entro il 2030. Le principali forme di risorse energetiche impiegate per raggiungere questo obiettivo sono:
L'energia idroelettrica si basa sul movimento dell'acqua per far girare le turbine che generano elettricità. Gli impianti idroelettrici possono ricavare energia dal flusso di fiumi e torrenti, dall'energia marina e dalle maree, dai bacini idrici e dalle dighe. Nel 2022, l'idroelettrico ha generato il 15% dell'elettricità mondiale, secondo l'AIE. L'agenzia prevede che l'energia idroelettrica continuerà a essere il principale fornitore di energia pulita fino al 2030.
L'energia eolica prevede la generazione di elettricità su piccola o grande scala, a seconda delle dimensioni della turbina eolica utilizzata. Oggigiorno si stanno sviluppando grandi parchi eolici per sfruttare i venti più forti al largo e potenzialmente raddoppiare la capacità di produzione di energia eolica offshore. Nel 2022, l'energia eolica ha rappresentato oltre il 7% della produzione mondiale di energia.
L'energia solare è la conversione della luce solare in elettricità attraverso due metodi: il solare fotovoltaico (PV) e il solare termico a concentrazione (CSP). Il fotovoltaico è il metodo di conversione più comune e utilizza i pannelli solari per raccogliere e convertire l'energia solare in elettricità. Secondo l'AIE, nel 2022 il solare fotovoltaico ha prodotto il 4,5% dell'elettricità mondiale. Tuttavia, l'agenzia prevede che la produzione di elettricità solare supererà quella dell'energia eolica entro il 2028.
Anche l'energia geotermica e la biomassa contribuiscono all'approvvigionamento energetico mondiale, anche se in quantità molto minori.
Quali tecnologie rinnovabili supportano l'odierna transizione energetica?
Le principali tecnologie che supportano l'attuale transizione energetica sono:
I sistemi di accumulo di energia possono aiutare a stabilizzare il flusso di energia fornendo energia nei momenti in cui le fonti rinnovabili non generano elettricità. Ciò avviene, ad esempio, di notte per gli impianti fotovoltaici ad energia solare e durante le giornate tranquille, quando le turbine eoliche non girano. Le tecnologie di accumulo dell'energia includono batterie agli ioni di litio, accumulo idroelettrico pompato e accumulo di energia ad aria compressa.
L'elettrificazione è la conversione di un dispositivo, sistema o processo che dipende da fonti di energia non elettriche in uno alimentato dall'elettricità. Quando le apparecchiature elettriche alimentate da energia rinnovabile sostituiscono quelle alimentate da combustibili fossili, si favorisce la transizione verso le energie rinnovabili. L'elettrificazione sta avvenendo sia in ambito domestico che industriale. Ad esempio, le stufe alimentate a gas naturale stanno sostituendo i piani cottura a induzione in molte case, mentre alcuni impianti di produzione stanno passando a pompe di calore industriali invece di tecnologie di riscaldamento basate su combustibili fossili.
I veicoli elettrici, o EV, stanno sostituendo sempre più i veicoli alimentati a combustibili fossili, diventando uno degli esempi più importanti e diffusi di elettrificazione. Ma gli EV possono anche supportare la transizione verso l'energia rinnovabile in un altro modo: l'accumulo di energia. I veicoli elettrici possono fornire accumulo di energia per le reti elettriche quando sono collegati alle stazioni di ricarica. Attraverso la tecnologia vehicle-to-grid (V2G), l'energia inutilizzata immagazzinata nella batteria del veicolo elettrico può essere immessa in una rete elettrica.
La cattura e il sequestro del carbonio sono il processo di cattura e stoccaggio delle emissioni di anidride carbonica prima che entrino nell'atmosfera terrestre. Sebbene faccia parte di sforzi più ampi per mitigare il cambiamento climatico e raggiungere la neutralità carbonica, la cattura e lo stoccaggio del carbonio svolgono anche un ruolo nell'odierna transizione alle energie rinnovabili riducendo le emissioni da fonti energetiche alimentate a combustibili fossili. Come le tecnologie di stoccaggio dell'energia, l'energia da combustibili fossili può aiutare a stabilizzare l'approvvigionamento energetico nei momenti in cui la generazione di energia rinnovabile è intermittente. La tecnologia di cattura del carbonio può consentire la produzione di energia a basse emissioni di carbonio da fonti di combustibili fossili, se necessario.
Secondo un report del Carbon Disclosure Project (CDP), le supply chain delle aziende sono responsabili di oltre il 90% delle loro emissioni totali di gas serra, comprese le emissioni di CO2. La gestione sostenibile della supply chain integra le considerazioni ambientali nell'approvvigionamento, nella produzione e nella distribuzione di beni e servizi. Tali considerazioni ambientali possono includere l'utilizzo di fonti di energia rinnovabile al posto dei combustibili fossili. Gli strumenti di gestione della supply chain che comprendono l'intelligenza artificiale e i dispositivi Internet of Things (IoT) possono aiutare a monitorare l'utilizzo dell'energia e a prendere decisioni informate sull'approvvigionamento energetico.
Quali sono i vantaggi e le sfide dell'odierna transizione energetica?
Sebbene la riduzione delle emissioni e la mitigazione del cambiamento climatico siano i principali motori dell'attuale transizione energetica, il passaggio alle energie rinnovabili offre una serie di altri vantaggi.
Le fonti di energia rinnovabili diversificano i mercati energetici e rafforzano la sicurezza energetica dei paesi in periodi in cui i conflitti geopolitici e le interruzioni della supply chain riducono l’accesso alle fonti di energia da combustibili fossili in tutto il mondo. L'utilizzo di energie rinnovabili e tecnologie di elettrificazione spesso si traduce in una maggiore efficienza energetica e minori esigenze di manutenzione, contribuendo a ridurre i costi energetici e di manutenzione. La ricerca ha inoltre dimostrato che i progetti di energia rinnovabile possono stimolare la crescita economica, creare posti di lavoro, alleviare la povertà energetica e mettere i paesi in via di sviluppo sulla strada verso un futuro più pulito, facilitando quella che è nota come una giusta transizione.
Tuttavia, gli sforzi per la transizione energetica si scontrano con diverse sfide. Queste includono la natura intermittente della produzione di energia rinnovabile, gli alti costi iniziali per la costruzione e l'installazione di attrezzature e impianti per l'energia rinnovabile e la mancanza di capacità e infrastrutture di rete per sostenere l'elettrificazione.
Quali misure politiche supportano l'attuale transizione energetica?
Negli ultimi anni, i governi dall'Europa all'Asia hanno lanciato iniziative politiche per incoraggiare l'adozione di energie rinnovabili, parallelamente ad altre azioni per il clima. Questi programmi aiutano a sostenere i costi della transizione verso le energie rinnovabili e a rafforzare le infrastrutture necessarie per supportarla.
- La direttiva sulle energie rinnovabili dell’Unione europea ha fissato l’obiettivo di far sì che almeno il 42,5% dell’assorbimento energetico dell’UE provenga da fonti rinnovabili entro il 2030. La direttiva invita gli Stati membri a fornire incentivi per l'adozione delle energie rinnovabili.
- Negli Stati Uniti, l'Inflation Reduction Act offre incentivi che riducono i costi delle energie rinnovabili per aziende, organizzazioni no-profit e organizzazioni governative locali, mentre il Bipartisan Infrastructure Act distribuisce sussidi per migliorare la flessibilità e l'affidabilità delle reti energetiche.
- In Africa, sono in corso molteplici iniziative di sviluppo delle energie rinnovabili attraverso partnership tra governi africani, investitori privati e organizzazioni come l'Agenzia internazionale per le energie rinnovabili (IRENA). Nel giugno 2024, l'Africa 50 Fund ha annunciato che avrebbe collaborato con IRENA per investire fino a 100 milioni di dollari in progetti di transizione energetica nel continente.
- Sia la Cina che l'India stanno facendo progressi su quelli che l'AIE descrive come obiettivi "ambiziosi" in materia di energie rinnovabili. Nel 2023, la Cina ha aggiunto 216 gigawatt di capacità solare, stabilendo un nuovo record, mentre il governo indiano prevede di installare 500 gigawatt di energia pulita entro il 2030.
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Risorse
L’energia rinnovabile è l’energia generata da fonti naturali che si rigenerano più velocemente di quanto vengono utilizzate.
La decarbonizzazione è sia un metodo di mitigazione del cambiamento climatico sia il processo di riduzione o eliminazione significativa delle emissioni di gas serra dall’atmosfera.
L’elettrificazione è la conversione di un dispositivo, sistema o processo che dipende da fonti di energia non elettriche, come i combustibili fossili, in uno alimentato dall’elettricità.
È necessaria un’azione urgente in tutti i settori, soprattutto in quelli che contribuiscono maggiormente alle emissioni globali di carbonio.
La capacità di immagazzinare energia può ridurre l’impatto ambientale della produzione e del consumo di energia e facilitare l’espansione dell’energia pulita e rinnovabile.
Le aziende utilizzano l’energia rinnovabile per alimentare le operazioni, ottimizzare l’efficienza energetica, costruire supply chain sostenibili e migliorare la reputazione del brand.
Note a piè di pagina
1 “Renewables 2023: Electricity.” (link esterno a ibm.com). International Energy Agency. 2023.
