Sostenibilità

Transizione energetica: cos’è e come avviene

L’attuale passaggio a un sistema energetico a basse emissioni prevede l’impiego di diverse tecnologie e apre a numerose opportunità, che vanno oltre i soli aspetti ambientali

13 Apr 2022

Gianluigi Torchiani

La transizione energetica sta caratterizzando il settore energy nel XXI° secolo

La transizione energetica costituisce una delle chiavi per leggere molte delle scelte attuali degli Stati in materia economica, ambientale e persino geopolitiche. Non a caso, si tratta di uno dei temi ricorrenti nel dibattito pubblico, tanto da essere spesso citata da politici ed esperti di varia natura con un’accezione tipicamente positiva. Ma di cosa stiamo esattamente parlando?

Cos’è la transizione energetica

Secondo ENEA, il termine transizione energetica fa riferimento a “un processo di trasformazione del quadro di soddisfacimento dei fabbisogni energetici verso soluzioni caratterizzate da un ridotto impatto ambientale (con particolare riferimento alle emissioni di gas climalteranti) e, più in generale, da una maggiore sostenibilità. Caratteristiche fondamentali di questo processo sono la transizione verso un portfolio di fonti energetiche prevalentemente basate sull’utilizzo di risorse rinnovabili, la diffusione di soluzioni di efficienza in tutti gli utilizzi dell’energia e, infine, la disponibilità di soluzioni di cattura e sequestro dell’anidride carbonica, che rendano possibile l’utilizzo sostenibile delle fonti fossili”. Riassumendo, la transizione energetica che stiamo vivendo in questi anni prevede il passaggio da un mix energetico centrato sui combustibili fossili a uno a basse o a zero emissioni di carbonio, basato sulle fonti rinnovabili. Il climate change è la ragione principale che sta spingendo l’attuale transizione: la combustione delle fonti fossili di energia (carbone, petrolio e gas naturale) causa infatti l’emissione in atmosfera di anidride carbonica e degli gas ad effetto serra. Questi gas sono in grado di aumentare la capacità dell’atmosfera terrestre di trattenere l’energia ricevuta dal sole, innescando un aumento della temperatura e il cambiamento del clima. Quella attuale non è naturalmente l’unica transizione energetica della storia dell’umanità: pensiamo all’utilizzo del carbone durante la rivoluzione industriale, oppure alla progressiva introduzione dell’elettricità nel pianeta. Però, attualmente, quando si parla di transizione energetica intendiamo unicamente il percorso in atto verso un sistema energetico green e a zero emissioni.

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 Come avviene la transizione energetica

Come abbiamo spiegato in precedenza, la transizione energetica avverrà in buona parte attraverso il passaggio a un sistema energetico basato sulle fonti rinnovabili, come fotovoltaico, eolico e idroelettrico, diminuendo così drasticamente i consumi di carbone, gas e petrolio. Nell’ottica di contenere il surriscaldamento globale entro gli 1,5 gradi, la comunità scientifica internazionale è concorde nell’affermare che questo passaggio dovrà avvenire entro e non oltre il 2050. La Iea (International Energy Agency) ha delineato in uno scenario come potrebbe essere il settore energetico per quella data: al 2050 potremmo avere una domanda globale di energia nel 2050 di circa l’8% inferiore a quella attuale, in grado di abilitare il funzionamento di un’economia più grande del doppio e una popolazione di 2 miliardi di unità più numerosa rispetto a oggi. Invece di essere come oggi dipendente dai combustibili fossili, il settore energetico si baserebbe in gran parte sulle energie rinnovabili. Secondo la Iea, circa i due terzi della fornitura totale di energia nel 2050 proverrebbe infatti da energia eolica, solare, bioenergetica, geotermica e idroelettrica, mentre il peso dei combustibili fossili sarebbe ridotto ad appena un quinto entro il 2050. Inoltre l’impatto negativo in termini di emissioni di gas serra sarebbe in gran parte attenuato dall’impiego soluzioni di Carbon & Capture storage (capaci cioè di catturare la CO2 emessa dalle attività umane). Capofila di questa transizione energetica a livello globale è sicuramente l’Unione europea, che con il pacchetto Fit for 55 sta puntando anche a obiettivi più ambiziosi per il 2030. In ottica 2050, l’obiettivo della neutralità climatica del sistema energetico del Vecchio Continente sarà ottenuta, oltre che con l’apporto delle rinnovabili e dell’efficienza energetica, con una maggiore integrazione: i mercati elettrici dei vari Paesi europei dovranno essere più integrati tra loro rispetto ad oggi e con i settori d’uso finale, come l’edilizia, i trasporti e l’industria.
In effetti, la generazione di energia da fonti rinnovabili è solo una fetta – per quanto fondamentale – della transizione energetica in atto. Fondamentale, ad esempio, sarà migliorare la capacità di stoccaggio e di accumulo delle energie rinnovabili intermittenti, per assicurare una maggiore solidità al sistema elettrico. Che comunque dovrà essere sempre più basato sulle Smart Grid, ovvero su reti intelligenti di nuova generazione capaci di mantenere in equilibrio la domanda e l’offerta di energia in un contesto profondamente mutato rispetto al passato. Altro caposaldo della transizione energetica è l’elettrificazione: come si sta già iniziando a vedere nel settore della mobilità, l’elettricità (sempre più prodotta a partire dalle rinnovabili) sostituirà i carburanti fossili come vettore energetico. Una svolta del tutto simile sta già avvenendo nel riscaldamento, come dimostra la progressiva affermazione delle pompe di calore.

Più in generale, per raggiungere l’obiettivo della transizione energetica, i governi, le società energetiche, gli investitori e i cittadini dovranno essere tutti sulla stessa lunghezza d’onda. Le aziende avranno bisogno di strategie chiare a lungo termine sostenute da impegni di investimento e da relativi impatti misurabili. Il settore finanziario dovrà facilitare un notevole aumento delle tecnologie pulite, aiutare la transizione delle società di combustibili fossili e delle imprese ad alta intensità energetica e portare capitali a basso costo ai paesi e alle comunità che ne hanno più bisogno. Non meno importante sarà il coinvolgimento e le scelte individuali dei cittadini in relazione alle loro scelte energetiche. Infine, le tecnologie digitali svolgono un ruolo cruciale nell’integrazione dei diversi aspetti del nuovo sistema energetico, tanto che si può parlare di Smart Energy. La gestione delle piattaforme e dei dati necessari per mantenere in equilibrio questo sistema elettrico così diverso dal passato sarà una parte centrale della transizione energetica, così come la mitigazione dei rischi associati alla sicurezza informatica e alla privacy dei dati.

 Quali sono le fonti rinnovabili di energia

L’Enea definisce come rinnovabili “le fonti energetiche non fossili che per loro caratteristica intrinseca si rigenerano almeno alla stessa velocità con cui vengono consumate, sono liberamente disponibili in natura, non soggette ad esaurirsi a causa dell’uso o sfruttamento antropico e per le quali esista una tecnologia che consente il loro utilizzo a fini energetici”. In altre parole, al contrario tutte le fonti di origine fossile (gas, petrolio, carbone, ecc), che sono legate allo sfruttamento di risorse e giacimenti e risorse destinati prima o poi a esaurirsi, le fonti rinnovabili di energia sono potenzialmente inesauribili. Ovviamente esistono diverse fonti di energia rinnovabile, legate allo sfruttamento della risorsa primaria sfruttata. Restando al solo ambito elettrico, le principali fonti pulite sono idroelettrico, fotovoltaico, eolico, biomassa e geotermia.
L’idroelettrico è la fonte di energia rinnovabile da più tempo utilizzata in maniera massiccia: la produzione dell’energia idroelettrica, infatti, sfrutta la forza che l’acqua acquisisce quando è in caduta, permettendo l’azionamento delle turbine necessarie alla generazione dell’energia idroelettrica. In Italia a fine 2020 risultavano installati oltre 19 GW di idroelettrico, capaci di produrre nello stesso anno circa 48 TWH di elettricità.
Il fotovoltaico è invece una fonte energia rinnovabile di nuova generazione che, da una dozzina di anni a questa parte, ha conosciuto una grandissima diffusione (21,6 GW installati in Italia) e che dovrebbe essere interessata da una crescita ulteriore nei prossimi anni. I pannelli fotovoltaici, come raccontiamo nel dettaglio in questo articolo, sono degli apparecchi in grado di catturare l’energia dei raggi solari e trasformarla in energia elettrica. L’eolico è invece una fonte rinnovabile capace di sfruttare l’energia cinetica del vento, che viene convertita anche in questo caso in energia elettrica attraverso degli arogeneratori, che possono essere collocati a terra (on shore) oppure offshore. A fine 2020 in Italia risultavano installati quasi 11 GW di impianti eolici.
Il termine biomasse/bioenergie fa riferimento all’utilizzo di residui di organismi vegetali e animali, prodotti nelle lavorazioni agricole e negli allevamenti e dei rifiuti urbani per la produzione di energia. Al 2020 in Italia erano installati poco più di 4 GW di impianti, capaci di produrre però ben 19,6 TWH di energia.
Le geotermia invece sfrutta il vapore ad alta temperatura intrappolata nelle profondità della crosta terrestre per azione turbine adibite alla produzione di energia elettrica. Si tratta di una forma di energia presente soprattutto in Toscana: al 2020 erano installati 817 MW per una produzione di circa 6 TWh.

Decarbonizzazione dell’economia

Le tecnologie pulite nel settore dell’energia e in una vasta gamma di usi finali, che rappresentano il cuore della transizione energetica, sono diventate la prima scelta per i consumatori di tutto il mondo, inizialmente grazie al sostegno delle politiche pubbliche e degli incentivi. Oggi, però, in buona parte dei casi rappresentano semplicemente la scelta più conveniente da un punto di vista economico. Nella maggior parte delle regioni, il solare fotovoltaico o l’eolico rappresentano già la fonte più economica disponibile per la nuova generazione di elettricità. Anche le auto elettriche, quando si prende in considerazione il TCO, diventano la scelta più convincente. D’altra parte la transizione energetica non sarebbe praticabile senza tenere conto degli aspetti economici. Non a caso, Enea rilascia trimestralmente un apposito indice, ribattezzato Ispred, che valuta le tre dimensioni cruciali per una transizione energetica: decarbonizzazione, sicurezza dell’approvvigionamento e prezzo dell’energia. Tre ambiti che, se mantenuti in equilibrio, dovrebbero appunto favorire il passaggio da un’economia – quella attuale – centrata sull’utilizzo di combustibili fossili a una a basse emissioni di carbonio. L’Enea definisce la decarbonizzazione come la progressiva riduzione delle emissioni di anidride carbonica nei processi di consumo dell’energia. La sicurezza fa invece riferimento alla necessità che il sistema di approvvigionamento garantisca la disponibilità di energia a prezzi accessibili, indipendentemente da eventi che possono minacciare il flusso e i costi energetici. Infine, la dimensione dei prezzi serve a monitorare i costi dell’energia in Italia rispetto a quelli degli altri paesi europei, sia rispetto alle imprese – in ottica di competitività – che, in misura minore, alle famiglie.

Una transizione energetica efficace e stabile infatti non può insomma prescindere dal bilanciamento di tutti e tre questi aspetti. L’importante è che la transizione energetica sia inclusiva e non lasci indietro nessuno. In particolare, la transizione energetica globale non potrà infatti dirsi veramente compiuta senza risolvere il problema della povertà energetica, ovvero la difficoltà di accesso ai beni energetici: la Iea stima che circa 1,1 miliardi di persone non abbiano ancora oggi accesso all’energia elettrica e che circa 2,8 miliardi – il 38% della popolazione mondiale e quasi il 50% della popolazione dei paesi in via di sviluppo – non abbiano accesso a forme di “clean cooking”. Non a caso garantire alle popolazioni più povere del mondo l’accesso a fonti moderne di energia èun tema di grande rilevanza, tanto che le Nazioni Unite lo hanno inserito – assieme alla lotta al cambiamento climatico – tra i 17 obiettivi dell’Agenda 2030 per uno sviluppo sostenibile.

Vantaggi

Come abbiamo scritto fin dall’inizio di questo articolo, lo scopo numero uno della transizione energetica è quello di preservare il nostro Pianeta dagli effetti del cambiamento climatico che, in buona parte (circa i due terzi) è legato alle emissioni frutto della produzione, trasporto e consumo di energia. Senza la transizione energetica, insomma, la limitazione del riscaldamento a circa 1,5°C o anche 2°C sarà irraggiungibile. A 2°C di riscaldamento globale, gli estremi di calore raggiungerebbero sempre più spesso soglie di tolleranza critiche per l’agricoltura e la salute umana. I vantaggi di una svolta green dell’energia sarebbero immediatamente percepibili anche nel breve termine: fonti rinnovabili, efficienza ed ’elettrificazione riducono l’inquinamento e migliorano la qualità dell’aria (pensiamo solo alla mobilità elettrica). Inoltre, la riconversione delle vecchie centrali a carbone aiuta l’economia e crea nuovi posti di lavoro. All’evoluzione delle tecnologie rinnovabili è legata, per esempio, la nascita di nuove figure professionali, i cosiddetti green jobs, mentre la dismissione delle vecchie centrali a fonti fossili può essere accompagnata dalla riqualificazione di tecnici e personale operativo che può essere reimpiegato in altri settori. La transizione energetica può essere una leva importante per la lotta alla povertà energetica e garantire un accesso all’energia pulita, favorendo così un’importante opportunità di sviluppo per le comunità locali. Ultimo ma non meno importante, soprattutto per quei Paesi come l’Italia che sono stati storicamente caratterizzati da una profonda dipendenza dalle importazioni di materie prime dall’estero, è la spinta all’indipendenza energetica: il passaggio alle fonti rinnovabili permette di affrancarsi da una eccessiva dipendenza e, nel medio lungo termine, di ottenere prezzi dell’energia più stabili e meno cari.

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Gianluigi Torchiani

Nato a Cagliari nel 1981, giornalista professionista, scrive da quindici anni di tecnologia ed energia. Dal 2014 è editor per il Gruppo Digital360

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