I cambiamenti del sistema energetico per azzerare le emissioni nette

di Edo Ronchi

Centoventicinque governi ne hanno discusso, una dozzina di paesi e l’Unione europea hanno adottato norme per arrivare ad azzerare le emissioni nette di gas serra al 2050. L’Agenzia Internazionale dell’Energia (IEA) ha appena pubblicato un rapporto, ”Energy Technology Perspectives 2020“, sulle tecnologie energetiche pulite necessarie per arrivare a emissioni nette zero.

I progressi nella diffusione delle tecnologie energetiche pulite sono stati superati dalla crescita della domanda di energia: per raggiungere la neutralità carbonica saranno necessari progressi più rapidi nei settori degli usi finali che nel 2019 hanno rappresentato il 55% delle emissioni di CO₂.

Gli impianti e i mezzi di trasporto esistenti che usano energia fossile, se funzionassero fino a fine vita, emetterebbero circa 750 miliardi di tonnellate di CO2, compromettendo gran parte del budget compatibile con un aumento della temperatura sotto i 2°C. La transizione per azzerare le emissioni nette del settore energetico richiede quindi una radicale trasformazione che coinvolga anche gli impianti e i mezzi esistenti.

L’efficienza energetica e le energie rinnovabili sono pilastri centrali – ribadisce questo Rapporto – ma per ottenere la piena decarbonizzazione sono necessarie anche tecnologie aggiuntive: per aumentare in modo consistente l’elettrificazione dei settori di utilizzo finale; per realizzare la cattura, l’utilizzo e lo stoccaggio del carbonio (CCUS); per un forte aumento della produzione e dell’utilizzo dell’idrogeno e della bioenergia. La quota di elettricità nella domanda finale di energia dovrebbe crescere in modo consistente: dal quinto attuale a quasi il 50%.

La produzione globale di idrogeno dovrebbe crescere di ben 7 volte: l’ipotesi forse più problematica. La quota di bioenergia nella domanda di energia primaria dovrebbe raddoppiare. Per arrivare a emissioni nette zero, l’elettricità rinnovabile, la bioenergia e l’idrogeno dovrebbero arrivare, insieme, a coprire oltre il 70% del fabbisogno energetico finale, circa la stessa quota attualmente fornita dai combustibili fossili.

Per arrivare a produrre 300 Milioni di tonnellate di idrogeno da elettrolisi, ipotizzate nello scenario IEA a emissioni nette zero, servirebbero però 13.750 TWh di elettricità, equivalenti alla metà dell’attuale produzione mondiale: una quantità enorme, difficilmente disponibile in pochi decenni. Sarebbe quindi molto utile se si potesse sviluppare la produzione di idrogeno con cattura e stoccaggio del carbonio (CCS), in particolare nelle regioni con risorse di gas a basso costo e con stoccaggi di CO₂ disponibili.

Le emissioni di CO₂ nei settori dell’industria, dei trasporti e degli edifici dovranno diminuire circa del 90%. Nel settore industriale il consumo di elettricità dovrebbe raddoppiare. Tre settori – chimica, acciaio e cemento – rappresentano oltre la metà del consumo energetico industriale e circa il 70% delle emissioni dirette di CO₂ dell’industria. In questi settori, per ottenere consistenti riduzioni delle emissioni, occorrono importanti innovazioni sia delle tecnologie dei processi produttivi sia della progettazione e dell’uso dei prodotti in chiave di economia circolare.

Nei trasporti – che nel 2019 hanno rappresentato quasi il 30% dell’uso finale di energia e il 23% delle emissioni dirette di CO₂ del settore energetico -l’elettrificazione potrebbe portare a una riduzione di oltre 30% delle emissioni, seguita dai biocarburanti e dall’idrogeno che svolgeranno un ruolo crescente, in particolare per quelli a lunga distanza.

Negli edifici l’elettrificazione sarà la principale leva di decarbonizzazione, accanto all’efficienza energetica e alle energie rinnovabili. Nel settore della costruzione di edifici, che rappresenta circa il 50% della domanda di cemento e il 30% di acciaio, un ruolo chiave nella riduzione della domanda di materiali e di energia, sarà svolto dalla diffusione degli interventi di recupero, di riqualificazione e di estensione della vita degli edifici esistenti e dell’innovazione energetica e dei materiali per quelli nuovi.