venerdì, Dicembre 3, 2021
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Il mondo sotto lo spettro di una nuova pandemia: la crisi energetica

Dopo il COVID-19, il mondo sta entrando in una nuova emergenza: la crisi energetica. Di cosa si tratta? E a che punto siamo con la tanto attesa transizione energetica?

La civiltà moderna è ancora fortemente dipendente dai combustibili fossili per produrre energia.
In molti paesi, il gas naturale, in alternativa al carbone, viene visto come la soluzione “ponte” in attesa che si affermino le cosiddette fonti rinnovabili. L’obiettivo è un futuro energetico a emissioni zero e lo sviluppo di nuove tecnologie sostenibili o carbon-negative, ovvero in grado di rimuovere l’anidride carbonica dall’aria.

I governi hanno fissato traguardi ambiziosi di riduzione delle emissioni da gas serra, mentre i rapporti sul cambiamento climatico sono sempre più pessimisti e puntano il dito non solo contro l’anidride carbonica (CO2) ma anche sull’eccessiva produzione di metano (CH4) il cui effetto, in termini di riscaldamento atmosferico, è circa 80 volte superiore a quello della CO2.

Ora, al riscaldamento globale si aggiunge un nuovo fenomeno, sempre strettamente connesso all’uso smodato di carbone, petrolio e gas naturale: la crisi energetica che, a macchia di leopardo, sta interessando tutto il mondo.
I motivi sono diversi ma il denominatore è comune: l’uomo non riesce ancora a soddisfare il fabbisogno crescente di energia con fonti alternative, inesauribili e non inquinanti. Tra i fattori scatenanti, ironia della sorte, c’è anche la ripresa economica post pandemia COVID-19 che ha portato ad un aumento nella domanda di energia, oltre agli eventi climatici estremi che destabilizzano intere nazioni e alle complicate politiche internazionali.

La crisi energetica nel mondo

Recentemente ha fatto notizia il blackout nella fornitura energetica che investito il Libano per 24 ore. Causato dalla crisi economica del paese e dalla scarsità di gas, ha lasciato al buio 6 milioni di persone. Ma non è stato un caso isolato.

La Cina, numero uno per emissioni, è il più grande acquirente mondiale di gas naturale ma non ha abbastanza scorte ed è anche alle prese con una carenza di carbone.
Diverse province cinesi stanno già razionando l’elettricità alle industrie per raggiungere gli obiettivi del presidente Xi Jinping sull’efficienza energetica e la riduzione dell’inquinamento. Ma se le fabbriche cinesi dovranno fare i conti con una diffusa carenza di energia, i prezzi globali dell’acciaio e dell’alluminio aumenteranno.

L’India, altro grande paese inquinante da cui provengono molte materie prime, sta affrontando una situazione simile.

Più vicino a noi, la Gran Bretagna si è trovata a dover fare i conti con una “estate senza vento” durante la quale la produzione di energia eolica è stata molto inferiore al normale, a cui si sono sommati i problemi di approvvigionamento e la mancanza di manodopera dovuta alla Brexit.

In generale, i prezzi europei e asiatici del gas sono ai massimi storici, il prezzo del petrolio è ai massimi da tre anni e il prezzo del carbone è in aumento perché, a causa della crisi del mercato del gas, molti paesi lo stanno richiedendo per la produzione di energia elettrica e per l’industria.

La crisi energetica in Europa e in Italia

Anche l’Europa si sta preparando a combattere questo nuovo nemico invisibile.

La maggior parte dei paesi UE si affida a centrali elettriche a gas per soddisfare la domanda di energia ma la produzione europea di gas è in calo. Diversi giacimenti del Mare del Nord si stanno esaurendo, come per esempio Groningen, che dovrebbe chiudere a metà del 2022. Ciò rende l’Europa sempre più dipendente dalle importazioni, principalmente dalla Russia dalla quale arriva circa il 40% del gas necessario per soddisfare il nostro fabbisogno energetico. La Russia, d’altra parte, sta adempiendo agli obblighi contrattuali di fornitura ma senza strafare, cercando di tenersi il gas in casa piuttosto che esportare.

Le scorte presso gli impianti europei di stoccaggio sono a livelli storicamente bassi per questo periodo dell’anno (74% contro il 94% dello scorso anno negli stessi mesi). Il clima meno ventoso riduce la produzione delle turbine eoliche, mentre le vecchie centrali nucleari europee vengono gradualmente dismesse o sono soggette a interruzioni più frequenti.

L’aumento del costo dell’energia, trainato anche dall’aumento della domanda globale, è un forte monito per l’Europa, (e non solo!), che ricorda quanto ancora l’essere umano sia dipendente dai combustibili fossili. Secondo la Commissione Europea, i prezzi all’ingrosso dell’elettricità sono aumentati del 200% su base annuale rispetto alla media del 2019. I prezzi del gas all’ingrosso, che hanno raggiunto livelli record in Francia, Spagna, Germania e Italia, dovrebbero rimanere alti durante l’inverno, per scendere di nuovo in primavera, ma rimanendo superiori alla media degli anni passati.

Il risultato è che gli europei si dovranno preparare a un inverno lungo, freddo e costoso. Oltre agli aumenti in bolletta e del carburante, è probabile che il rincaro si rifletta anche su di molti altri acquisti quotidiani, compreso il cibo.

È «la tempesta perfetta sui prezzi dell’energia», ha commentato Simone Tagliapietra dell’Istituto Bruegel con sede a Bruxelles, che ha recentemente pubblicato un’analisi puntuale della situazione con il collega Georg Zachmann. «Il problema è che non avremmo questa situazione se in questo momento avessimo molte più energie rinnovabili nel sistema. Le energie rinnovabili, fondamentalmente, diminuiscono il ruolo dei combustibili fossili e proteggono il mercato dall’offerta dallo shock dei prezzi dei combustibili fossili», ha detto Tagliapietra. «La risposta a lungo termine all’attuale situazione in Europa deve essere quella di accelerare la diffusione delle fonti di energie rinnovabili», ha aggiunto.

E mentre, l’Europa, nonostante tutto, alza il tiro mirando a una riduzione delle emissioni di gas serra del 55% anziché del 40% entro il 2030, rispetto ai livelli del 1990, si stima che, se non sarà controllato, il consumo globale di gas potrebbe crescere del 7% entro il 2024, rispetto ai livelli pre-pandemia.

La carenza di gas e carbone nelle principali economie, potrebbe causare anche maggiore domanda e un rapido rimbalzo nel mercato petrolifero.

«L’unico rimedio a lungo termine contro gli shock della domanda e la volatilità dei prezzi è una transizione verso un sistema energetico verde», ha ribadito Kadri Simson, commissario europeo per l’Energia dal 2019. E, intanto, in Europa, per sopperire alla dipendenza energetica da fornitori esterni, si torna a parlare anche di nucleare.

Quel green che tarda ad arrivare

Fino a oggi, la produzione di energia ha coinvolto l’utilizzo di risorse naturali, carbone, petrolio e gas naturale. Ma i giacimenti sono ormai in esaurimento e i processi di lavorazione hanno un importante impatto sul clima. Le fonti alternative di energia, definite anche fonti rinnovabili, provengono, invece, dal Sole, dal vento, dalle risorse idriche e geotermiche, dalle maree, dal moto ondoso e dalla trasformazione dei prodotti vegetali o dei rifiuti organici e inorganici. Sono soluzioni che non inquinano e non si esauriscono. Ma, a che punto siamo con questa cosiddetta transizione energetica?

Il dott. Francesco Gracceva, ricercatore ENEA e responsabile del Servizio Analisi del Sistema Energetico, e la dott.ssa Daniela Palma, ricercatrice ENEA ed esperta delle tematiche legate all’innovazione tecnologica, hanno spiegato ad OggiScienza:
«Il più recente Rapporto dell’Agenzia Internazionale per l’Energia, IEA (Word Energy Outlook, 13 ottobre 2021), la cui pubblicazione è stata anticipata per supportare i lavori della prossima Conferenza sul Clima COP26, sottolinea come la diffusione delle tecnologie che guidano la transizione energetica sia proseguita a ritmi incessanti. Ma sebbene nel 2021 gli investimenti globali nelle rinnovabili supereranno i mille miliardi di dollari, si tratterà comunque di una cifra pari a meno di 1/3 di quella stimata necessaria per spostare il sistema energetico su una traiettoria in linea con gli obiettivi di azzeramento delle emissioni nette di CO2 entro il 2050 (obiettivo considerato necessario per il contenimento del riscaldamento globale entro la soglia di 1,5 gradi)».

«La transizione energetica dovrebbe dunque essere accelerata e, una delle misure chiave segnalate dall’Agenzia Internazionale per l’Energia è un forte impulso all’innovazione nell’ambito delle clean energy technologies [o “tecnologie energetiche pulite” con le quali si intendono rinnovabili e modi meno invasivi per l’ambiente di alimentare la comunità globale], perché se le tecnologie necessarie per raggiungere i target intermedi del 2030 sono già tutte disponibili, quasi la metà delle tecnologie necessarie per raggiungere i target 2050 sono invece ancora allo stato dimostrativo o prototipale, con percentuali ancora maggiori nel caso dell’industria pesante e dei trasporti di lunga distanza».

«Da questo punto di vista, la posizione dell’area europea presenta non poche criticità, ancor più a seguito dell’ulteriore recente innalzamento degli obiettivi climatici. L’Europa ha registrato infatti significativi progressi in diverse tecnologie, conseguendo anche una diffusa specializzazione in quelle per la produzione di energia da fonti rinnovabili (ad eccezione del fotovoltaico) e nell’ambito dell’efficienza energetica, ma nell’ultimo quinquennio il processo innovativo nell’insieme clean energy technologies ha subito una significativa battuta d’arresto, soprattutto se confrontato con la tenuta dell’attività innovativa nell’ambito delle tecnologie per la produzione di energia da fonti fossili (cfr. pag 57-58 del Rapporto Brevetti Low Carbon Energy della IEA, aprile 2021); un risultato che per certi versi non sorprende se si considera che si è andato significativamente riducendo l’investimento pubblico in Ricerca e Innovazione nel settore, fondamentale per il suo sviluppo tecnologico. Tale riduzione ammonta a più del 10% nel periodo compreso tra il 2010 e il 2018, risultando in netta controtendenza rispetto al dato degli Stati Uniti e più ancora della Cina, in forte espansione (cfr. Policy Brief, Science research and innovation performance in Europe 2020, feb 2021), e prefigurando ulteriori rischi per il processo innovativo nelle energie pulite per i prossimi anni».

«La stessa Commissione Europea ha peraltro stimato che per raggiungere i nuovi obiettivi climatici sarebbero necessari 300 miliardi di euro di investimenti “verdi” all’anno nell’arco di un decennio, mentre a tutt’oggi i piani di intervento finanziario che ricadono nell’ambito del Green Deal e del Next Generation EU ne annoverano complessivamente solo 140. Sotto il profilo della capacità innovativa, la situazione europea presenta ampie differenziazioni tra i paesi membri, con maggiori difficoltà in generale per quelli del “sud” Europa (tra cui l’Italia) e le economie dell’est. Molti passi in avanti restano indubbiamente da fare a livello complessivo in settori in rapidissima espansione, come quello dell’auto elettrica e delle batterie, dove forte è l’avanzata dei maggiori attori asiatici, quali Giappone, Corea e Cina».

Una parentesi sull’e-mobility

La mobilità è una grande conquista della nostra società, è uno dei pilastri su cui si basa la cultura e l’economia contemporanea. Ma il settore dei trasporti è anche uno dei principali artefici di inquinamento.

L’e-mobility (o electro mobility, ovvero mobilità elettrica) è la nuova frontiera sostenibile della mobilità e si riferisce all’utilizzo di tecnologie di propulsione elettrica al posto dei tradizionali combustibili fossili e oli.

Da una parte, i paesi stanno puntando molto sul mercato della mobilità elettrica per tagliare significativamente le emessimi nei prossimi anni. Dall’altra, questa trasformazione è solo un altro tassello che si innesta in uno scenario ancora acerbo, in cui il fabbisogno energetico è già un problema e i costi dell’energia sono alle stelle. Gracceva e Palma hanno commentato:

«Nel caso dell’Italia, piuttosto despecializzata nelle più rilevanti tecnologie low carbon, i dati consolidati del 2020 confermano il forte aumento della dipendenza dall’estero nello scambio commerciale di prodotti low-carbon, cresciuta di due terzi in un solo anno, fino ad un valore di 1,15 miliardi di euro (dai 700 milioni del 2019). E i dati relativi ai primi mesi del 2021 evidenziano un nuovo forte peggioramento del deficit commerciale, in particolare per la mobilità a basse emissioni (che da solo rappresenta il 60% del passivo dell’intero comparto low-carbon), e quello degli accumulatori agli ioni di litio. La maggiore domanda di mobilità elettrica sembra dunque essersi ripercossa su un aumento delle importazioni di auto elettriche nonché di batterie, gravando in maniera crescente sui saldi commerciali (ENEA, Analisi trimestrale n.3/2021)».

«Nel settore dell’auto elettrica si possono invece scorgere in Europa alcuni apprezzabili (e recenti progressi) nel caso di Francia e Germania, che stanno maturando una qualche specializzazione tecnologica anche nelle batterie per la mobilità elettrica, soprattutto nel secondo dei due paesi (ENEA, Analisi trimestrale n. 2/2021). In termini di specializzazione tecnologica, l’Italia mantiene invece solo una salda specializzazione nel solare termico, mentre nella mobilità elettrica presenta un accentuato svantaggio tecnologico nelle batterie: l’indice di specializzazione ha un valore di appena 0,6, che si confronta con un valore pari a 1,4 per la Germania e di 1,8 per Giappone e Corea, questi ultimi paesi capofila nell’innovazione del settore».

«Un’altra conferma delle difficoltà dell’industria italiana a sintonizzarsi con la transizione energetica viene dagli ultimi dati dell’Osservatorio sulla componentistica automotive italiana, che evidenzia come quest’ultima, che rappresenta circa il 5% del fatturato totale dell’industria, sia per oltre il 70% ancora posizionata su diesel e benzina, anche se quasi la metà lavora anche su powertrain elettrici e ibridi».

«Un segnale positivo dei primi mesi del 2021 viene però da alcuni primi segni di vitalità delle esportazioni italiane di veicoli elettrici ed ibridi (nonostante il complessivo deficit commerciale del comparto). Il valore delle esportazioni dei vicoli elettrici, passato nel 2020 da 15 a 394 milioni di euro, nei primi tre mesi del 2021 ha raggiunto i 225 milioni, mentre le esportazioni di veicoli ibridi hanno superato i 27 milioni di euro del 2020, che già rappresentavano un valore dieci volte superiore al quello del 2019».

La rinnovabile delle rinnovabili

Oltre alle rinnovabili, molti scienziati sono impegnati nel perseguire quello che ormai da decenni è considerato il Santo Graal dell’energia pulita: la fusione nucleare. Questo processo è una reazione nucleare attraverso la quale i nuclei di due o più atomi si uniscono tra loro, restituendo come risultato il nucleo di un nuovo elemento chimico ma di massa minore. La massa perduta si trasforma in energia, seguendo alla famosa equazione E=mc2.

La fusione nucleare è l’opposto della fissione nucleare, in cui gli atomi invece vengono scissi.

Una volta innescata, a differenza della fissione, la fusione è altamente efficiente, più sicura e non crea scorie radioattive di lunga durata, impossibili da smaltire, difficili e costose da conservare. Tuttavia, finora nessun impianto è riuscito ad ottenere quel surplus energetico necessario per considerare il processo conveniente.

La fusione nucleare, chiamata anche energia delle stelle, è una vera sfida tecnologica perché il plasma, che raggiunge temperature estremamente elevate, non può toccare le pareti del reattore e viene confinato tramite potenti campi magnetici in una sorta di “bottiglia” artificiale.

Impianti in tutto il mondo si sfidano continuamente su chi riesce a tenere le temperature più alte e per un tempo maggiore, mentre gli scienziati cercano tecnologie di contenimento innovative. Se questi progetti avranno successo potremmo davvero raggiungere il punto di svolta. Lo stesso Roberto Cingolani, ministro italiano della Transizione Ecologica, aveva definito la fusione nucleare “la rinnovabile delle rinnovabili” in occasione della videoconferenza di presentazione delle linee guida del suo ministero alle Commissioni riunite Ambiente e Attività produttive della Camera e del Senato.

Il decennio appena iniziato sarà probabilmente decisivo e segnerà le le sorti di questa potenziale fonte inesauribile e pulita di energia.


Leggi anche: Earthshine: cos’è e perché sta diminuendo

Articolo pubblicato con licenza Creative Commons Attribuzione-Non opere derivate 2.5 Italia.   

Immagine: Pixabay

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Elisabetta Bonora
Romana, ligure di adozione. Nella vita professionale mi occupo di web, marketing & comunicazione a 360 gradi. Nel tempo libero sono una incontenibile space enthusiast, science blogger ed images processor, appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro. Dal 2012 gestisco il sito web aliveuniverse.today, dal 2014 collaboro con diverse riviste del settore e nel 2019 è uscito il mio primo libro "Con la Cassini-Huygens nel sistema di Saturno". Amo le missioni robotiche.... per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di altre forme di vita e di civiltà, fino ad arrivare laddove nessun uomo è mai giunto prima! Ovviamente, sono una fan di Star Trek!
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