La transizione energetica sarà guidata dalla continua e rapida crescita dell’energia eolica e solare, combinata con l’uso di batterie e idrogeno. Questi sono i passaggi cruciali nella spinta verso la “totale elettrificazione” di cui parla l’esperto di energie rinnovabili Chris Goodall nel suo ultimo libro “Possible: Ways To Net Zero”.
La buona notizia è che l’80% della transizione energetica è già possibile con la tecnologia attuale. Ma rimangono ancora molti scogli da affrontare nel restante 20%.
Andiamo per step.
Incontro tra domanda e offerta di energia elettrica
Innanzitutto, c’è la questione dell’intermittenza e dell’imprevedibilità della fornitura eolica e solare. In alcuni Paesi, saranno sufficienti le batterie per immagazzinare l’elettricità durante la notte, ma in gran parte del mondo, il buffer di stoccaggio potrebbe essere fornito dall’idrogeno. Quando l’energia sarà abbondante, gli elettrolizzatori la trasformeranno in idrogeno. L’idrogeno verde può quindi essere immagazzinato in caverne sotterranee e utilizzato per produrre energia quando l’elettricità scarseggia. Il che porrebbe l’idrogeno al centro stesso della transizione, ammesso però che diventi abbastanza economico da essere finanziariamente fattibile.
L’elettrificazione dei trasporti
Siamo abituati all’elettrificazione di automobili, treni, biciclette e persino autobus. Ma sul resto ci sono problemi significativi.
A partire dagli aerei. L’idrogeno e l’ammoniaca, che possono essere utilizzati come fonte energetica, probabilmente non funzioneranno per gli aeroplani. L’industria aeronautica dovrà invece utilizzare carburante sintetico per aerei, in cui l’idrogeno fa parte di un idrocarburo artificiale. Ma questo sarà probabilmente molto più costoso del combustibile convenzionale e richiederà grandi quantità di elettricità (per l’idrogeno) e la cattura di anidride carbonica (per il carbonio).
Per quanto riguarda la navigazione marittima, anche se l’ammoniaca potrebbe essere più economica del metanolo, quest’ultimo sta guadagnando slancio per l’uso nelle navi “dual-fuel”, anche perché è più facile da lavorare. Si potrebbe produrre metanolo dai rifiuti organici, ma questa fonte si esaurirà e la produzione di massa di metanolo dipenderà dalla cattura del carbonio su larga scala.
Ci sono poi i veicoli pesanti, per i quali si è a lungo ipotizzato che le celle a combustibile a idrogeno sarebbero state la fonte di energia. Ma i miglioramenti apportati alle batterie e la riduzione dell’impatto del loro peso fanno sì che la maggior parte dei produttori stia scommettendo invece sul fatto che l’elettricità possa sostituire il diesel.
La transizione energetica nell’industria
L’industria rappresenta una delle principali fonti di gas serra e in questo ambito i progressi sono stati spesso lenti. L’acciaio, il cemento, le industrie ad alta temperatura, la plastica, l’abbigliamento e l’agricoltura richiedono ancora sforzi significativi.
L’idrogeno dovrebbe sostituire il carbone nella produzione dell’acciaio. Ma non è chiaro se l’industria siderurgica abbia in effetti il capitale a disposizione per effettuare il passaggio. Una soluzione potrebbe essere quella di spostare la produzione di acciaio in Paesi che possono produrre idrogeno a basso costo grazie ai bassi prezzi dell’elettricità, come Australia e Svezia.
I produttori globali di cemento stanno scegliendo invece strade molto diverse. L’azienda di materiali da costruzione Heidelberg scommette ad esempio principalmente sulla cattura e lo stoccaggio del carbonio. Altri ritengono che le alternative al cemento ridurranno le emissioni di CO2 derivanti dal processo di produzione. In ogni caso, la tassazione sull’anidride carbonica avrà un impatto notevole sul settore a causa della elevata intensità di emissioni.
Industrie come quella della ceramica e della carta potrebbero arrivare alle temperature di 1.000 gradi di cui hanno bisogno utilizzando l’elettricità. Alcune aziende stanno seguendo questa strada, mentre altre stanno iniziando a investire nell’idrogeno. Ma poiché l’idrogeno genera meno calore durante la combustione, non ha le stesse funzionalità del gas naturale. Allo stesso tempo, l’elettricità potrebbe non essere in grado di produrre le temperature più elevate richieste.
Quanto all’industria petrolifera, l’idea più diffusa è che la domanda di prodotti petrolchimici rimarrà solida, anche se i volumi venduti al settore dei trasporti inizieranno a diminuire. Ma avverrà in maniera lenta.
Ancora molto indietro è anche l’industria tessile. Quasi nessun capo di abbigliamento oggi viene riciclato e la quantità prodotta continua ad aumentare. La produzione di abbigliamento è spesso ad alta intensità di carbonio e l’industria dovrà passare a materiali a minore impronta ecologica, come la canapa, e integrare nei suoi prodotti una durabilità e una riciclabilità di gran lunga maggiori. Una delle implicazioni è che l’industria dell’abbigliamento potrebbe ridursi di dimensioni se la decarbonizzazione diventerà una priorità sociale più elevata rispetto a oggi.
Infine, l’agricoltura, che è responsabile di un quarto delle emissioni. La maggior parte proviene dall’allevamento del bestiame, che è anche responsabile, direttamente e indirettamente, di gran parte della deforestazione. La domanda è: il mondo svilupperà efficaci sostituti a basso contenuto di carbonio per la carne che siano poco costosi e incontrino i gusti dei clienti?
Scarsità di metalli
Di tanto in tanto, si crea il panico globale sulla disponibilità dei metalli necessari per la transizione. L’anno scorso, ad esempio, la preoccupazione si concentrava sul litio. Con l’eccezione dell’iridio, la disponibilità globale è probabilmente adeguata, ma l’espansione della domanda di metalli cruciali creerà probabilmente cicli di espansione e contrazione dei prezzi che sono altrettanto importanti delle passate fluttuazioni dei prezzi dei combustibili fossili.
Questioni politiche
Più in generale, la transizione richiederà che il mondo aumenti significativamente gli investimenti nella riduzione delle emissioni di carbonio in percentuale sul PIL. Quanto denaro extra sarà necessario e da dove verranno questi soldi? In particolare, come potranno i Paesi più poveri accedere al capitale necessario?
Oggi in tutto il mondo la decarbonizzazione è considerata particolarmente costosa per le persone più povere. Molti leader della destra politica hanno quindi scelto di opporsi ad un’accelerazione della transizione. L’ex presidente americano Donald Trump ha detto che se vincerà le presidenziali del 2024 ritirerà l’Inflation Reduction Act di Joe Biden, caratterizzato da un massiccio programma di riduzione delle emissioni di carbonio. L’estrema destra francese ha indicato intenzioni simili così come hanno fatto i leader di Paesi diversi come Australia e Argentina. Insomma, il rischio che il passaggio a zero emissioni di carbonio venga bloccato dai politici non può essere ignorato.
Catturare il carbonio
Il mondo avrà inevitabilmente bisogno di grandi capacità per la cattura del carbonio. Anche se la maggior parte della produzione di energia da combustibili fossili verrà interrotta, il cemento e altre industrie probabilmente continueranno a produrre CO2. Anche l’agricoltura è difficile da decarbonizzare completamente.
Come verranno catturate e immagazzinate le gigatonnellate di carbonio, dai processi industriali o direttamente dall’aria? E come possiamo reimmettere nel suolo il carbonio estratto dall’aria?
Queste tecniche spaziano dall’agricoltura “rigenerativa” alla diffusione di minuscole particelle di basalto sulla superficie del terreno o all’aggiunta di biochar. Ma non è ancora chiaro quale sarebbe il sistema più efficace e il più economico o in che misura il settore agricolo ne risentirebbe.
Nel complesso, dice Chris Goodall, sono stati quindi compiuti notevoli progressi sulla strada della decarbonizzazione. Ma l’ultimo 20% di questo viaggio è ancora pieno di difficoltà.
