Un futuro basato sull’energia rinnovabile

La guerra in Ucraina e le sue conseguenze per le forniture energetiche globali esoprattutto dell’Unione europea, oltre agli impatti sempre più devastanti del cambiamento climatico, quest’anno hanno dominato i titoli dei notiziari in tutto il mondo. Abbiamo letto della volatilità delle tariffe globali dell’energia, delle preoccupazioni per la carenza di energia in inverno e della siccità record che colpisce la produzione agricola in un periodo in cui i prezzi dei prodotti alimentari sono già in aumento.

Si tratta di questioni interconnesse. Se potessimo sostituire i combustibili fossili con energia rinnovabile abbondante, ridurremmo i prezzi dell’energia, le emissioni e i rischi futuri del cambiamento climatico, incluso l’impatto sulla produzione alimentare.

Abbandonare i combustibili fossili

I combustibili fossili, come petrolio, gas e carbone, sono costituiti da piante decomposte e residui animali, trasformatesi nelle forme attuali nel corso di milioni di anni nella crosta terrestre e nei suoi strati. I combustibili fossili contengono energia chimica, che viene rilasciata insieme a varie sostanze inquinanti quando vengono bruciati.

Rispetto all’elettricità, che può essere generata da fonti rinnovabili, come il fotovoltaico e l’eolico, ma che è piuttosto difficile da immagazzinare, i combustibili fossili sono più facili da stoccare e trasportare fino agli utenti finali. L’infrastruttura e la tecnologia energetiche sviluppate a partire dalla rivoluzione industriale si sono basate in gran parte sull’uso dei combustibili fossili.

In anni recenti le politiche dell’UE hanno fissato obiettivi ambiziosi per accelerare il passaggio all’energia sostenibile. Le iniziative intraprese hanno iniziato a dare buoni frutti, con una quota crescente del fabbisogno energetico europeo soddisfatta grazie a fonti energetiche rinnovabili.

Nel 2021,  le rinnovabili hanno consentito di coprire oltre il 22 % del consumo finale lordo di energia nell’Unione europea. Tuttavia, la quota di rinnovabili nel mix energetico varia in misura sostanziale tra i vari paesi dell’UE: in Svezia si attesta sul 60 %, in Danimarca, Estonia, Finlandia e Lettonia supera il 40 %, mentre in Belgio, Ungheria, Irlanda, Lussemburgo, Malta e Paesi Bassi è compresa tra il 10 % e il 15 %.

Fonte: Eurostat.

Il potenziale dell’energia rinnovabile è inesauribile, ma...

Le fonti naturali, come il solare, l’eolico, le maree e il geotermico, hanno la potenzialità di creare molta più energia di quanta ne occorra nel mondo allo stato attuale. Tuttavia, questo potenziale non corrisponde a quanto riusciamo a ottenere attualmente. La sfida consiste nel generare una capacità sufficiente a catturare, per esempio, l’energia della luce solare o del vento e convertirla in un formato utilizzabile, come l’elettricità. Un’altra sfida è riuscire a trasportare l’energia dove e’necessaria o immagazzinarla per un uso successivo.

Il sistema energetico del futuro deve essere resiliente e adattabile agli impatti inevitabili del cambiamento climatico, come siccità, ondate di calore e tempeste. Con l'aumento della quota di energia eolica e solare, il sistema deve anche essere sufficientemente flessibile da funzionare in modo soddisfacente anche quando il vento non soffia o il sole non splende.

Un sistema energetico flessibile è in grado di assicurare una fornitura costante di energia e ridurre il picco di domanda. Oltre a garantire fonti energetiche diversificate, il sistema può essere perfezionato, per esempio, migliorando l’immagazzinamento di energia, l’integrazione intelligente dei settori del riscaldamento, del trasporto e dell’industria o affrontando i picchi di domanda mediante un’assegnazione dinamica dei prezzi o reti ed elettrodomestici intelligenti.

Infografica: qual è la quota di energia dell’UE che proviene da fonti rinnovabili?

Fonte: clima ed energia dell’AEA nel portale UE.

Progetti per eolico e solare in tutta Europa

Molti dei recenti progetti in Europa stanno iniziando a dimostrare il formidabile potenziale dell’energia rinnovabile. Nell’agosto 2022, in Spagna, Iberdrola ha acceso il più grande impianto di energia solare europeo, con circa 1,5 milioni di pannelli solari e una capacità di 590 megawatt, in grado di produrre energia sufficiente a rifornire oltre 330 000 nuclei familiari.

Le 49 turbine eoliche dell’impianto eolico danese offshore Horns Reef 3 hanno una capacità complessiva di 407 megawatt e si stima che possano soddisfare il fabbisogno elettrico annuo di circa 425 000 famiglie danesi.

Il Portogallo ha in corso di installazione il maggiore parco solare galleggiante d’Europa sul bacino idrico di Alqueva, costituito da 12 000 pannelli. In aprile la Grecia ha inaugurato un impianto solare da 204 megawatt con pannelli bifacciali, in grado di catturare la luce su entrambi i lati.

Il piano REPowerEU per accelerare la transizione verso l’energia rinnovabile e ridurre la dipendenza dai combustibili fossili russi mira a potenziare tali progetti. La strategia dell’UE per l’energia solare ha il fine di raddoppiare la capacità dell’energia solare entro il 2025, mentre l’iniziativa europea per i tetti solari dovrebbe introdurre l’obbligo di installare pannelli solari sugli edifici pubblici e commerciali di grandi dimensioni, e gradualmente anche i nuovi edifici residenziali. Si prevede inoltre di velocizzare il processo di ottenimento dei permessi per i grandi progetti sulle rinnovabili.

E cosa succede alla rete? E all’immagazzinamento di energia?

La sfida posta dal passaggio alle fonti di energia rinnovabili non riguarda soltanto la capacità produttiva. Le centrali devono essere connesse a una rete in grado di adattarsi alla crescente capacità produttiva, provvedendo all’erogazione di energia agli utenti finali.

Per garantire un’alimentazione elettrica affidabile, promuovere la diffusione delle rinnovabili e ridurre i costi di trasmissione dell’elettricità, alcune regioni stanno incoraggiando, ad esempio, i proprietari di case o le imprese a diventare produttori-consumatori, prosumatori, generando elettricità con i pannelli solari, consumandone una parte e trasferendo alla rete l’energia in eccesso.

Secondo una relazione dell’AEA di recente pubblicazione, i prosumatori europei hanno già molte opportunità di ottenere vantaggi per il proprio nucleo familiare, oltre che per la società. Investendo nella produzione o nell’immagazzinamento di energia, i prosumatori possono risparmiare sui costi energetici, accelerare la transizione energetica in Europa e ridurre le emissioni di gas serra. Inoltre, si prevede che nei prossimi anni le opportunità in questo campo possano aumentare grazie a tecnologie più avanzate e convenienti, e nuove politiche..

Molti fornitori di energia elettrica stanno anche incoraggiando le famiglie a regolare il proprio consumo energetico in base ai livelli di produzione. Ciò è possibile grazie alla tariffazione dinamica in base all’ora del giorno, con variazioni orarie. Nelle ore in cui la produzione risulta in eccesso, i consumatori possono ottenere elettricità quasi gratuitamente, da utilizzare, ad esempio, per ricaricare le automobili elettriche.

Energia pulita in un’economia circolare

Anche la fabbricazione di un numero maggiore di pannelli solari o turbine eoliche solleva alcune questioni complesse: siamo in grado di ottenere una quantità di minerali sufficiente a tale scopo? Dove possiamo installare gli impianti eolici? Quale impatto può avere questo tipo di centrali sulla fauna selvatica? E come possiamo garantire che le risorse utilizzate per la produzione, come le terre rare, continuino a essere disponibili?

L’analisi dell’AEA ha dimostrato come l’incremento delle rinnovabili abbia ridotto molti degli impatti globali sull’ambiente e sul clima e che le azioni mirate possono contribuire a minimizzare alcuni effetti avversi, come l’ecotossicità dell’acqua dolce e l’occupazione del suolo. Con il numero crescente di progetti rinnovabili in corso, è essenziale valutare l’equilibrio con habitat ed ecosistemi.

Il Laboratorio di geografia dell’energia e dell’industria, sviluppato dal Centro comune di ricerca della Commissione europea, è un nuovo strumento per affrontare alcune di queste problematiche. Il Laboratorio può essere impiegato per individuare le aree più idonee allo sviluppo di progetti eolici e solari, per esempio siti che consentano di evitare aree protette o rotte note degli uccelli migratori.

Il potenziamento della fornitura di elettricità pulita richiede una capacità di produzione crescente e aggiustamenti dell’infrastruttura. Ciò significa più pannelli solari e più turbine eoliche in quanto a fornitura, ma anche una rete intelligente con connessioni più avanzate e, necessità essenziale, utenti intelligenti, che prestino attenzione all’efficienza energetica. Qualsiasi siano le decisioni adottate, si dovranno includere queste considerazioni sulla sostenibilità a lungo termine.