Studio dell'Empa: meno impianti di stoccaggio dell'energia per raggiungere più velocemente l'obiettivo di 1,5 gradi
Limitare il riscaldamento globale a 1,5 gradi richiede una trasformazione del sistema energetico il più rapidamente possibile. Tuttavia, la velocità di questa trasformazione è fisicamente limitata. Uno studio dell'Empa calcola ora l'influenza dei sistemi di stoccaggio dell'energia sulla massima velocità di transizione possibile, e quindi anche sulla probabilità di superare con successo la crisi climatica.
La stessa costruzione di sistemi di energia rinnovabile richiede molta energia: la produzione di pannelli solari e batterie è ad alta intensità di risorse e provoca emissioni di CO2 su scala considerevole. Ciò significa che, per passare a una società rispettosa del clima, occorre prima investire molto in energia prevalentemente fossile - e farlo il più rapidamente possibile. Perché il risultato finale è che in generale i gas climalteranti immessi nell'ambiente saranno meno numerosi.
L'accumulo di energia svolge un ruolo importante negli scenari di transizione energetica, dalle batterie alle centrali di pompaggio fino ai combustibili sintetici da fonti rinnovabili. Se vengono costruiti e gestiti in aggiunta alle infrastrutture solari su tetti e facciate, la domanda di energia per la transizione aumenta. Gli scenari sviluppati dai ricercatori del dipartimento Tecnologia e Società dell'Empa mostrano ora che più impianti di stoccaggio vengono costruiti, più lunga sarà la conversione del sistema e più alte saranno le emissioni totali di gas serra - a seconda, naturalmente, delle tecnologie utilizzate e del progresso tecnologico.
Calcolare le probabilità di successo
Un esempio: Se volessimo mantenere le nostre attuali abitudini di utilizzo dell'energia, circa il 60% della produzione mondiale di energia solare dovrebbe essere immagazzinata - e il punto è che le strutture di stoccaggio dovrebbero essere abbastanza grandi da fornire l'intero fabbisogno energetico mondiale per circa tre settimane. Anche con ipotesi estremamente ottimistiche, questo scenario supererebbe l'obiettivo di 1,5 gradi con almeno il 50% di probabilità.
Tuttavia, la necessità di stoccaggio può essere ridotta in modo significativo grazie a misure tecniche. Ad esempio, l'elettrificazione dei sistemi di riscaldamento degli edifici e i controlli intelligenti degli elettrodomestici consentono in molti casi di flessibilizzare il modello di domanda senza dover modificare il comportamento energetico. Uno scenario di questo tipo potrebbe già dimezzare approssimativamente il fabbisogno di stoccaggio.
Per l'obiettivo di 1,5 gradi, ciò significa: Nel migliore dei casi, sarà superata solo con una probabilità del 14%, ovvero se per l'accumulo di energia si utilizzano efficienti centrali di pompaggio ad alta efficienza. Se invece si dovesse immagazzinare molta energia nei combustibili sintetici al livello tecnico attuale e con una bassa efficienza, l'obiettivo sarebbe difficilmente raggiungibile. In confronto, un'economia energetica che non richiede quasi alcuno stoccaggio potrebbe ridurre la probabilità di superare gli 1,5 gradi al 3%.
Il girasole come modello di comportamento
Lo stoccaggio dell'energia ha quindi un'influenza fondamentale sulle dinamiche della transizione e sulle sue conseguenze climatiche: Quanto meno è necessario lo stoccaggio, tanto più velocemente potremo fare a meno dei combustibili fossili. Naturalmente, ciò richiede un cambiamento di paradigma: allontanarsi da un sistema energetico basato sulla domanda, in cui ognuno può avere bisogno di energia quando vuole. E verso un sistema energetico che segue il percorso del sole.
L'idea di base di questa "società dei girasoli": i consumatori, come l'industria, i trasporti, le famiglie e le istituzioni pubbliche, concentrano le loro attività ad alta intensità energetica, se possibile, intorno a mezzogiorno e in estate. Di notte e in inverno, invece, sono ridotti al minimo.
Le misure ipotizzabili potrebbero essere, ad esempio, la sostituzione della domanda di energia "attiva" con una domanda di energia "passiva". Ad esempio, promuovendo un efficiente isolamento degli edifici anziché il riscaldamento, che ha un impatto particolarmente negativo in inverno. Sebbene la produzione di questo tipo di isolamento richieda energia, potrebbe essere prodotto in tempi di surplus energetico. Oppure passare a mezzi di trasporto come i filobus, che non necessitano di deposito. Anche semplici cambiamenti di comportamento possono contribuire, ad esempio facendo funzionare la lavatrice all'ora di pranzo.
Conclusione: se attuata in modo coerente, la società del girasole avrebbe il potenziale per ridurre significativamente i rischi climatici e accelerare notevolmente la ristrutturazione del sistema energetico. Ciò non solo contribuirebbe alla protezione del clima, ma consentirebbe anche di risparmiare risorse e di ridurre i costi, poiché i sistemi di accumulo dell'energia sono anche ad alta intensità di materiale e costosi.
Fonte: Empa
Studio "La società del girasole
Lo studio dell'Empa ha analizzato la ristrutturazione globale del sistema energetico tenendo conto delle retroazioni nel bilancio energetico. Nel modello sviluppato, il sistema energetico globale è stato matematicamente combinato in due parti, le cosiddette macchine: una macchina fossile, cioè il sistema energetico odierno, e una macchina solare, il sistema futuro che include lo stoccaggio dell'energia. Entrambe le macchine forniscono energia alla società. Ma la macchina solare deve prima essere creata o costruita utilizzando energia supplementare. A seconda della quantità di investimenti fossili, del reinvestimento dell'energia solare durante la transizione, della tecnologia di stoccaggio che tiene conto dei progressi tecnici e delle dimensioni dello stoccaggio richiesto, si delineano scenari con fasi di transizione ed emissioni di CO2 diverse. Lo studio è stato finanziato dal Fondo Nazionale Svizzero (FNS) nell'ambito del progetto "Laboratorio per l'economia circolare applicata" del Programma Nazionale di Ricerca (PNR) 73 "Economia sostenibile".
