La transizione oltre solare ed eolico

La transizione energetica ha ormai un livello di maturità significativo, spinta non solo dalla crescente attenzione alle politiche climatiche, ma anche dal crollo dei costi delle ormai consolidate fonti che stanno trainando la nuova capacità di generazione installata a livello globale: solare fotovoltaico ed eolico. L’evoluzione del fenomeno incomincia però ad avere un positivo effetto spillover anche su altre tecnologie di generazione ancora sperimentali, ma il cui status sta rapidamente evolvendo grazie a un flusso di investimenti green in costante aumento e alla crescente attenzione alle energie ad emissioni zero. Tra le più promettenti geotermico, bioenergie ed energia marittima.

Il geotermico sta vivendo già un momento di relativa crescita, con un aumento del 50% della capacità installata tra 2010 e 2020 secondo dati dell’Agenzia Internazionale per le Rinnovabili, l’IRENA. Si tratta in realtà di una fonte conosciuta, con costi quindi già relativamente bassi (secondo l’Istituto Lazard il costo livellato, l’LCOE, è tra i 59 e i 101 dollari al MWh, a fronte del carbone che varia dai 41 ai 159). Il potenziale è però largamente inespresso e il boost della transizione energetica potrebbe essere la chiave per lanciarla; da un lato gli investimenti crescenti nel settore potrebbero portare a quell’evoluzione che potrebbe ampliarne le aree sfruttabili, o che potrebbe aumentare il potenziale di quelle già conosciute. Iniziative come la Global Geothermal Alliance, lanciata in occasione della COP 21, sono adesso al lavoro per promuovere modalità di indagine delle risorse geotermiche più economiche, così da poterle sfruttare anche in settori oltre la generazione (riscaldamento per l’agricoltura, ad esempio) o addirittura nella produzione di elettricità di piccola scala. Soluzioni su cui sono al lavoro paesi come Giappone e Italia. Il contributo del geotermico di grande scala sarà comunque importante all’espandersi della capacità, soprattutto in alcune aree chiave; è il caso dell’Africa Orientale, dove l’attuale espansione della risorsa in corso in paesi come Etiopia e Kenya potrebbe essere il complemento fondamentale al solare e alla generazione off-grid per raggiungere l’accesso universale all’energia. Trend che potrebbero rivoluzionare il contributo delle rinnovabili nelle aree coinvolte, e che sono già confermati da un crescente interessamento globale nel geotermico: secondo Bloomberg New Energy Finance (BNEF), tra 2019 e 2020 gli investimenti nel settore sono aumentati di sei volte.

La situazione delle bioenergie per la generazione elettrica è invece più complessa. Se di solito questa fonte viene perlopiù considerata dal punto di vista dei biocombustibili, il suo ruolo nella generazione elettrica non è indifferente: nel 2018 ha prodotto 546 TWh (nel 2019 589), a fronte di poco più di 88 per il geotermico (secondo dati dell’Agenzia Internazionale dell’Energia, l’IEA, e di IRENA). Si tratta di un valore in crescita che ha portato la stessa IEA nel giugno 2020 a confermarne l’andamento positivo e in linea con gli scenari di sviluppo sostenibile prodotti dall’Agenzia – la crescita media della fonte nell’ultima decade è stata intorno al 6%. Gli aspetti più promettenti sono però quelli relativi all’evoluzione della tecnologia, portata avanti negli ultimi anni soprattutto dalla Cina; l’obiettivo di Pechino è quello di aumentare la produzione centralizzata di calore in aree dove gli scarti agricoli abbondano, per riuscire a sostituire gli estremamente inquinanti boiler a carbone, ancora molto diffusi soprattutto nelle aree rurali del paese. Gli investimenti del paese puntano però anche alla generazione elettrica, la cui crescita è stata sostanziale negli ultimi decenni, raggiungendo quasi i 30GW di capacità – un valore basso per la Cina, ma alto per la tecnologia in generale. Altri paesi stanno seguendo una direzione simile, come Brasile e India. La flessibilità della generazione tramite biomasse potrebbe garantirgli un ruolo importante nella transizione energetica, soprattutto in aree dove il combustibile abbonda, ma la chiave sarà nell’effettiva sostenibilità del feedstock utilizzato: le protagoniste della decarbonizzazione globale saranno solo le bioenergie con un contributo negativo alle emissioni in tutto il loro ciclo vitale, un risultato che può essere ottenuto solo grazie a sistemi di monitoraggio e a una pianificazione efficace – due elementi ancora però insufficienti nella maggior parte dei paesi focalizzati sull’impiego della risorsa.

Il cambiamento forse più interessante è quello relativo all’energia marina, proveniente dalle maree o dal moto ondoso. Fino a pochi anni fa la risorsa era collegata esclusivamente ad alcuni impianti in Francia e a qualche esperimento in corso nel Mare del Nord – un inizio timido rispetto al geotermico, ad esempio, che si riflette ancora nella piccolissima capacità installata nel mondo, 0,56 GW nel 2020 secondo la IEA. Se l’energia delle onde e delle maree non ha ancora raggiunto la maturità commerciale, è però forse una delle più dinamiche al mondo dal punto di vista dello sviluppo tecnologico; Francia, Regno Unito, Stati Uniti e Cina stanno sviluppando moduli da 1 o 2MW per lo sfruttamento dell’energia delle maree, facilmente installabili, dalla rapida manutenzione e che utilizzano sempre più spesso componenti standardizzati (spesso presi dall’industria eolica) – abbattendo così i tre principali ostacoli allo sviluppo della fonte nei decenni precedenti. Gli impianti francesi degli anni ’60 si basavano infatti su costose e impattanti lagune artificiali (come la fallita ma più recente proposta per la Swansea Bay Tidal Lagoon in Galles), mentre questi moduli sono ancorati e trasportabili senza l’utilizzo di navi dedicate (a differenza degli esperimenti dei primi Duemila). In questo senso le tecnologie relative alle maree sono in crescita più rapida rispetto a quella delle onde, grazie sia alla non intermittenza della generazione, che alla possibilità complementarità con altre componenti della transizione energetica e della cosiddetta blue economy, ossia l’uso sostenibile delle risorse marine. Il recente boom dell’eolico offshore in Scozia, ad esempio, sta contribuendo allo sviluppo della ricerca nelle risorse marine, che vede proprio in questi anni nascere il centro di eccellenza dell’arcipelago delle Orcadi – dove infatti è stato da poco testato il più grande impianto di generazione legato alle maree. Le energie marine potrebbero poi rappresentare in generale una risorsa off-grid fondamentale per la decarbonizzazione delle isole, dove spesso i generatori diesel sono l’unica alternativa per attività ad alta intensità energetica come la desalinizzazione dell’acqua. Un panorama vario, ma che sottolinea la trasformazione della transizione energetica da un fenomeno focalizzato su alcune tecnologie principali, in un cambiamento sistemico che coinvolge e dovrà coinvolgere nuovi settori e nuove fonti.

E' ricercatore presso lo IAI, specializzato in energia ed ambiente, con un focus su Europa, Africa Sub Sahariana e Giappone, su cui lavora anche come giornalista.