Rispettare gli obiettivi sui cambiamenti climatici dell’Accordo di Parigi significa intervenire negli ambiti dell’economia più difficili da decarbonizzare con tecnologie che ancora non esistono su così ampia scala.
Non esiste una formula magica per affrontare i cambiamenti climatici. Al contrario, per azzerare le emissioni nette entro la metà del secolo la soluzione più fattibile sarebbe mettere in campo tutte le strategie disponibili, solo più rapidamente. Il 2050 è la data fatidica stabilita dall’Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC)[1] per raggiungere lo zero netto, affinché il surriscaldamento globale resti al di sotto dei 2 – o ancora meglio 1,5 – gradi Celsius.
Il primo passo: più elettrificazione
La riduzione dei consumi e l’aumento dell’efficienza energetica svolgeranno un ruolo fondamentale. Tuttavia, come hanno osservato in molti – compreso Bill Gates nel suo libro di recente pubblicazione sull’argomento – servono ulteriori sforzi: le reti elettriche vanno decarbonizzate e questa forma di energia a basse emissioni deve penetrare in quanti più settori possibile, elettrificandoli.
Per gli ambiti impossibili da elettrificare, serviranno invece altre tecnologie, il che significa cercare combustibili alternativi o catturare le emissioni di carbonio, sia direttamente dalle attività interessate che eliminando la CO2 dall’atmosfera per compensarne l’effetto inquinante.
Negli ultimi decenni, il settore dell’elettricità ha compiuto enormi progressi tecnologici. Gli incentivi governativi mirati e gli investimenti pubblici e privati hanno ridotto il prezzo dell’energia eolica e solare, che in molte zone sono addirittura più competitive delle convenzionali fonti a gas.[2]
Negli ultimi dieci anni, ad esempio, il costo dei pannelli fotovoltaici è sceso di oltre l’80%, mentre la spesa annua per le rinnovabili si aggira attorno ai 300 miliardi di dollari. Il connubio di costi ridotti e maggiori disponibilità finanziarie si traduce in un incremento della capacità elettrica a basse emissioni di carbonio.
Impiego mirato delle tecniche di cattura del carbonio
Nei settori dove risulta difficile abbattere le emissioni, come quello dell’industria pesante, in cui l’elettrificazione è un’opzione pressoché impossibile a causa degli elevati requisiti di riscaldamento, la soluzione potrebbe risiedere nelle tecniche di cattura del carbonio. Come specificato dalla Commissione per la transizione energetica[3], le tecniche di cattura e stoccaggio del carbonio (CCS) e quelle di cattura e utilizzo del carbonio (CCU) andrebbero impiegate solo nei settori impossibili da decarbonizzare con l’elettrificazione. Fra le tecniche CCU rientrano procedure chimiche che estraggono la CO2 dai gas di scarico dei processi industriali, trasportandola nel sottosuolo o utilizzandola per altri scopi.
Il successo delle tecniche CCU dipende da fattori specifici.
Innanzitutto è necessario allocare risorse sufficienti al relativo sviluppo, affinché diventino tecnologie mature. Al momento, la strada verso la fattibilità commerciale è ancora lunga. Nonostante alcuni progetti pilota avviati in Nord America nel settore energetico abbiano dato prova di grande efficacia, altri hanno sollevato qualche dubbio in termini di prestazioni, alimentando l’incertezza degli investitori riguardo ai possibili rendimenti.
In secondo luogo è importante elaborare sistemi efficaci per valutare la CO2 catturata, definendo ad esempio un prezzo adeguato per il carbonio. Attualmente ci sono vari progetti ritenuti economicamente fattibili, che prevedono l’utilizzo della CO2 catturata per incrementare il volume di petrolio estratto dal terreno tramite un sistema di recupero potenziato – un processo che tuttavia parrebbe in netto contrasto con gli obiettivi sul cambiamento climatico.
Le tecniche CCU hanno anche altre possibili applicazioni, come ad esempio lo sviluppo di combustibili sintetici per l’aviazione a basso contenuto di carbonio.
Inoltre, la maggior parte degli scenari ipotizzati dall’IPCC per contenere il riscaldamento climatico entro gli 1,5 °C si basa in un certo senso su tecnologie a emissioni negative, che estraggono la CO2 dall’atmosfera sia tramite la bioenergia con cattura e stoccaggio del carbonio (BECCS) che con la cattura diretta dell’aria. Va comunque detto che, se fossero impiegate su ampia scala, entrambe queste tecnologie comporterebbero dei problemi tecnici in termini di sfruttamento energetico e idrico e di spazio necessario.
Idrogeno blu e verde
Molti piani di ripresa contro il Covid-19 improntati sull’ecologia mirano al settore dell’idrogeno. Sebbene i mezzi tradizionali per produrre idrogeno tramite reazione di reforming del metano con vapore emettano CO2, anche in questo caso le tecniche di cattura del carbonio possono risultare utili. La loro integrazione nel processo di cattura delle emissioni contribuisce a creare il cosiddetto “idrogeno blu”, anche se questa soluzione non rientra fra le più promettenti. Infatti, l’efficienza complessiva dell’idrogeno blu e le preoccupazioni ambientali sulle tecniche CCS hanno sollevato qualche dubbio riguardo alla loro sostenibilità.
Tutt’altra cosa è l’idrogeno verde, che permette al gas di agire come una sorta di vettore per l’elettricità rinnovabile da utilizzare nel riscaldamento, nei trasporti o in attività industriali come la produzione di acciaio. Attraverso questa tecnologia, l’elettricità rinnovabile in eccesso alimenta l’elettrolisi per creare idrogeno dall’acqua, utilizzabile poi nelle caldaie o nelle celle a combustibile.
Molti sostengono che un’opzione più efficiente consisterebbe semplicemente nell’elettrificare e usare le batterie per immagazzinare l’energia rinnovabile in eccesso quando l’offerta è alta e la domanda è bassa. Ciò eviterebbe infatti le perdite di energia dovute alla creazione, allo stoccaggio, al trasporto e all’utilizzo dell’idrogeno. Ancora una volta, quindi, sia la Commissione per la transizione energetica che l’Agenzia Internazionale per l’Energia (AIE) ritengono che l’idrogeno vada riservato esclusivamente alle attività non elettrificabili.
Grafico 1: Per raggiungere lo zero netto, la generazione di energia a basse emissioni va notevolmente ampliata e l’elettrificazione svolgerà un ruolo fondamentale, affiancata all’idrogeno e alle tecniche CCUS negli ambiti non elettrificabili
Fonte: Commissione per la transizione energetica
Accelerare lo sviluppo tecnologico
Per quanto protagonisti di gran parte dei piani per affrontare i cambiamenti climatici e dei programmi di ripresa “green”, il problema sia con l’idrogeno verde che con la cattura del carbonio è che entrambe necessitano di una forte accelerazione tecnologica per stare al passo coi tempi.
Dal report “2020 Energy Technology Perspectives”[4] emerge come le tecnologie richieste per ottenere circa il 75% della riduzione di emissioni, necessaria a raggiungere lo zero netto non siano ancora mature. La relazione raccomanda di accelerare il ritmo mettendo rapidamente in campo una combinazione di finanziamenti pubblici e privati.
Si tratta di un’enorme opportunità: la Commissione per la transizione energetica stima che lo sviluppo di queste e di altre tecnologie non descritte nel presente articolo – compresa la bioenergia per decarbonizzare i settori dell’aviazione, del trasporto pesante di merci, dell’edilizia e dell’agricoltura – richiederà investimenti annui nell’ordine dei 1.000-2.000 miliardi di dollari.
Utilizzando in modo efficace queste risorse finanziarie sarà possibile raggiungere l’obiettivo dello zero netto. I mezzi dunque ci sono, ma il lavoro da fare è ancora molto.
Ascolta anche il podcast con Thibaud Clisson
Altre letture:
Maggiori informazioni sull’investimento sostenibile
[1] See https://www.ipcc.ch/sr15/
[2] See https://www.irena.org/publications/2020/Jun/Renewable-Power-Costs-in-2019
[3] See https://www.energy-transitions.org/wp-content/uploads/2020/09/Making-Mission-Possible-Full-Report.pdf
[4] See https://www.iea.org/reports/energy-technology-perspectives-2020
