Una delle chiavi per il contenimento e l’azzeramento dei gas serra è la decarbonizzazione energetica. Il comparto dell’energia, infatti, secondo i dati diffusi dall’Unione Europea, è di gran lunga il principale responsabile della CO2 emessa in atmosfera, con l’80,7% del totale, seguito dall’8,72% dell’agricoltura e dal 7,82% dei processi industriali e dell’uso dei prodotti. In ultima posizione con il 2,75% c’è il trattamento dei rifiuti. Ne consegue che se si vogliono abbassare le emissioni di gas serra in atmosfera, e in questo modo combattere il climate change, sarà necessario intervenire in modo progressivamente sempre più forte sul settore dell’energia, favorendo la “transizione” che condurrà alla decarbonizzazione secondo la roadmap fissata dagli accordi internazionali e dai singoli Stati. Questo vorrà dire essenzialmente passare dall’utilizzo di fonti di energia da combustibili fossili come il petrolio, il gas e il carbone a fonti rinnovabili, che si tratti di utilizzarli per il riscaldamento, per la produzione di energia elettrica, per l’industria o per i trasporti.
Cos’è la decarbonizzazione: il significato
Il termine decarbonizzazione significa letteralmente riduzione del carbonio. Il processo della decarbonizzazione indica la conversione ad un sistema economico che riduca in modo sostenibile l’anidrite carbonica (CO₂) fino alla sua privazione in futuro.
Per definire il significato della decarbonizzazione del settore energetico si deve partire dal concetto di riduzione nel tempo del rapporto tra le emissioni di gas serra di un singolo Paese – dovute all’utilizzo di materie prime necessarie al settore dell’energia – e la quantità di energia consumata nello stesso arco temporale. Per arrivare a questo risultato si può scegliere di utilizzare fonti fossili con un minore contenuto di carbonio, ad esempio privilegiando il gas naturale in luogo del carbone, oppure – come si è orientata a fare l’Europa – sostituire le fonti di produzione fossili con quelle rinnovabili, quindi l’eolico, il fotovoltaico, le biomasse, che hanno la capacità di decarbonizzare in maniera molto più intensa il sistema energetico globale.
Per ottenere lo stesso risultato esistono anche altri metodi che portano alla carbon neutrality, che sono però tecnologicamente più complicati e molto più costosi, come le tecniche che impediscono il rilascio di Co2 in atmosfera con sistemi di depurazione dei fumi, se parliamo di impianti industriali, o quelle che riescono a “catturare” l’anidride carbonica già presente nell’aria imprigionandola e stoccandola. Più semplice, invece, anche se le spese vengono ammortizzate nel lungo periodo, contenere per quanto possibile le emissioni, ad esempio utilizzando fonti di energie rinnovabili, pensando contemporaneamente a moltiplicare tutte quelle risorse naturali utili ad assorbire CO2, come ad esempio le alghe, le piante e gli alberi.
Come si può decarbonizzare il sistema energetico nazionale
L’Italia ha fatto nel corso del tempo una serie di passi per adeguarsi agli obiettivi europei in materia di energia e ambiente: in particolare tra il 2010 e il 2020 ha aumentato considerevolmente la quota delle rinnovabili nel proprio sistema energetico. Fino ad arrivare, nel 2018 (dati Ispra) a portare in linea con la media europea le emissioni di gas serra nazionali per unità di consumo interno lordo di energia: 2,76 tCO2eq/tep contro i 2,62 tCO2eq/tep dei Paesi UE. Il risultato è particolarmente positivo se si pensa che alla media Ue contribuisce l’apporto di una non trascurabile quota di energia di origine nucleare ancora presente in Europa. La “svolta” in ogni caso arriva con l’adozione del Pniec, il Piano Nazionale Integrato per l’Energia e il Clima, in cui vengono stabilite le modalità con cui l’Italia dovrà raggiungere gli obiettivi europei al 2030. L’obiettivo per il nostro Paese è di continuare a decarbonizzare il proprio settore elettrico, passando da un assetto centralizzato a uno distribuito basato prevalentemente sulle fonti rinnovabili, adottando al contempo provvedimenti che contribuiscano all’integrazione di queste fonti nel sistema. Contemporaneamente il Pniec promuove l’efficienza energetica in tutti i settori, come strumento per la tutela dell’ambiente, il miglioramento della sicurezza energetica e la riduzione della spesa energetica per famiglie e imprese.
Quali sono i vantaggi della decarbonizzazione energetica
Tra i primi vantaggi della decarbonizzazione energetica c’è il contributo al raggiungimento della Carbon neutrality, e quindi all’azzeramento delle emissioni di gas serra entro il 2050, come previsto dall’Accordo di Parigi. Secondo i dati diffusi da Greenpeace, che alla decarbonizzazione dell’Italia ha dedicato un piano specifico, “Italia 1.5”, i vantaggi di un Paese a emissioni zero sarebbero economici, occupazionali e di indipendenza energetica. Secondo Greenpeace sposando la decarbonizzazione energetica si potrebbero creare 163mila posti di lavoro, con un aumento dell’occupazione diretta nel settore energetico pari al 65 per cento circa. Anche dal punto di vista economico, spiega l’associazione, la transizione potrebbe interamente finanziarsi con i risparmi derivanti dalla mancata importazione di combustibili fossili al 2030. Lo studio, commissionato da Greenpeace Italia all’Institute for Sustainable Future di Sydney (ISF), utilizza per lo scenario italiano una metodologia già applicata su scala globale per lo scenario di decarbonizzazione del Pianeta promossa dalla Dicaprio Foundation e realizzata dalla stessa ISF, dall’Agenzia aerospaziale tedesca (DLR) e dall’Università di Melbourne. Quanto ai vantaggi economici della decarbonizzazione, secondo la stima di Elettricità Futura grazie al maggiore apporto delle rinnovabili il costo complessivo dell’energia elettrica si ridurrà, a parità di costo del gas, di circa 3,2 miliardi di euro al 2030 e di 8,6 miliardi di euro al 2032.
Quali tecnologie adottano le imprese per la decarbonizzazione energetica?
Il contributo delle tecnologie per raggiungere l’obiettivo delle emissioni zero è sempre più rilevante, e oggi quelle più promettenti sono quattro: si parte da quelle che consentono un aumento dell’efficienza dei sistemi, e quindi una conseguente riduzione del consumo di combustibili fossili. In secondo luogo sono da tenere in considerazione le fonti energetiche a basso o nullo contenuto di carbonio, dal gas naturale alle rinnovabili fino al nucleare. A seguire ci sono i processi di separazione della CO2 prodotta nella trasformazione dei combustibili fossili e il confinamento della stessa, e infine le tecnologie che permettono un maggiore assorbimento di CO2 da parte dell’ecosistema.
Già soltanto il passaggio dai combustibili fossili all’utilizzo delle fonti rinnovabili potrebbe dare un contributo importante alla decarbonizzazione, magari anche insieme alla diffusione di vettori energetici che possano consentirne l’utilizzo in ogni settore. Per sfruttare al meglio le fonti rinnovabili è necessario infatti lo sviluppo di sistemi per l’accumulo di energia che si tratti di batterie o del sistema power-to-gas: quest’ultima utilizza la produzione di idrogeno da fonti rinnovabili permettendo la conversione dell’energia elettrica prodotta e non utilizzabile in combustibile (idrogeno o metano).
A questo si aggiungono, come avevamo accennato in precedenza, anche le tecnologie del Carbon Capture and Storage (Ccs) e del Carbon capture utilization and storage (Ccus), che possono contribuire a ridurre le emissioni finché il processo di transizione energetica non sarà completato.
A che punto siamo in Italia con la transizione energetica?
Secondo l’ultima analisi trimestrale del sistema energetico italiano pubblicata da Enea, le emissioni di CO2 del sistema energetico nazionale nel 2020 dovrebbero aver registrato un calo da record, vicino al 12% rispetto al 2019, dovuto a un calo dei consumi che si è concentrato principalmente sulle fonti fossili, in primo luogo carbone e petrolio. Grazie a questi dati le emissioni del sistema energetico italiano risultano a fine anno inferiori di quasi il 40% rispetto ai livelli del 2005, con un balzo di circa otto punti percentuali rispetto a un anno prima. “Il calo delle emissioni del 2020 – spiega Enea – è da ricondurre ai settori della generazione elettrica, che ha contribuito per circa un terzo al dato complessivo, e più ancora a quello dei trasporti (-20% circa le emissioni del settore), che spiega oltre la metà della riduzione totale delle emissioni. Indice della transizione energetica in forte aumento sull’anno prima (+38%), grazie ai notevoli miglioramento su prezzi (+80%) e decarbonizzazione (+40%)”.
Entrando nello specifico della decarbonizzazione, il miglioramento degli indicatori inclusi nell’Ispred (+40%) riflette secondo Enea “da un lato il definitivo raggiungimento degli obiettivi 2020, peraltro già scontato, da un altro alto l’aumento della pendenza della traiettoria di lungo periodo di riduzione delle emissioni”. Questo nonostante il fatto che “circa i 3/4 della riduzione delle emissioni del 2020 – spiega Enea – è imputabile al congiuntura economica, solo 1/4 a componenti strutturali come la riduzione dell’intensità energetica dell’economia e dell’intensità carbonica dell’energia”. Gli elementi di preoccupazione però rimangono: “Se i consumi totali fossero rimasti sui livelli dell’anno precedente – spiega Enea – la quota di Fer sarebbe rimasta di poco superiore al 18,1% del 2019, a conferma del fatto che la progressione verso il target stabilito nel Pniec per il 2030 (30%) resta lenta, e ancor più lontano risulta il nuovo target che risulterà dal recente innalzamento degli obiettivi climatici in sede europea. Il 2020 ha infatti segnato un nuovo rallentamento delle installazioni di nuova capacità elettrica rinnovabile, ferme a circa 1/4 di quanto sarebbe necessario per raggiungere gli obiettivi 2030”.
Decarbonizzare l’Italia entro il 2050, è possibile?
A dare un quadro dell’impegno dell’Italia per la decarbonizzazione è Roberto Cingolani, ministro della Transizione ecologica, a margine della conversazione telefonica con l’Inviato Speciale per il Clima del Presidente degli Stati Uniti, John Kerry, che ha recentemente concluso un tour in Europa tra Londra, Bruxelles e Parigi. “Il piano di ripresa italiano allocherà 80 miliardi di euro in 5 anni in progetti verdi che riguardino una accelerazione della de-carbonizzazione – afferma Cingolani – con riduzioni che potranno arrivare sicuramente al 55%, puntando al 60% delle emissioni al 2030”.
Il ministro annuncia così “massicci investimenti in nuove tecnologie, una forte spinta all’idrogeno verde e blu, una trasformazione radicale del settore dell’acciaio in senso sostenibile, scommessa su mobilità e trasporti sostenibili, stimolo all’autoproduzione di energia nel settore agricolo e accrescimento del contributo dell’agricoltura sostenibile al contrasto del cambiamento climatico, rilancio della riforestazione quale strumento nell’ottica di carbon capture, varo di un ambizioso programma di monitoraggio delle criticità del Paese con un sistema innovativo di osservazione integrato tramite satelliti, droni e sensori a terra”. Cingolani ha puntato l’attenzione sull’esigenza dell’adozione di raccomandazioni condivise per la ripresa sostenibile con un impegno a una determinata percentuale di spesa verde, confermando che l’Italia si è già dotata di una strategia a lungo termine per la neutralità climatica al 2050. Il ministro sottolinea infine la radicata tradizione di protezione dell’ambiente in Europa e in Italia, base per sviluppare ulteriormente la collaborazione con gli Stati Uniti al fine di accrescere l’ambizione globale: “L’approccio “glocal” – conclude – induce a spingere per la presa di coscienza del legame tra azioni e sforzi locali da un lato e benefici globali dall’altro, elevando clima e ambiente a beni comuni riconosciuti universalmente, a beneficio di tutti e soprattutto delle future generazioni, in una logica di pianeta sano e di giusta transizione”.
Cosa dice l’accordo di Parigi riguardo alla decarbonizzazione energetica
L’accordo di Parigi, e il rulebook messo a punto a Katowice con le linee guida per l’attuazione delle misure a partire dal 2020, punta a una decisa accelerazione della transizione energetica, per arrivare nel 2050 alla decarbonizzazione dell’economia, quindi principalmente dell’energia, dei trasporti e dell’edilizia. L’Italia si dispone a rispettare questa roadmap attraverso il Pniec, che prevede un obiettivo di copertura, nel 2030, del 30% del consumo finale lordo di energia dalle fonti “pulite”. L’obiettivo per il 2030 prevede un consumo finale lordo di energia di 111 Mtep (milioni di tonnellate equivalenti di petrolio), di cui circa 33 Mtep da fonti rinnovabili. Questa quota sarà pari al 55% di rinnovabili nel settore elettrico, al 33,9% nel settore termico e al 22% per i trasporti. Questo consentirà di ridurre del 43% le emissioni di gas serra nel 2030 rispetto ai numeri del 1990.
Intelligenza artificiale e decarbonizzazione: quali opportunità
Il Rapporto tra Intelligenza Artificiale e Decarbonizzazione
Il rapporto tra intelligenza artificiale e decarbonizzazione è indubbiamente un rapporto complesso. L’AI offre strumenti innovativi per accelerare, ad esempio, la transizione energetica. Se si guarda alla riduzione delle emissioni di CO2 come a una delle forme di mitigazione degli effetti del riscaldamento globale l’AI può contribuire in vari modi: migliorando l’efficienza energetica, ottimizzando le risorse rinnovabili e facilitando la transizione verso un’economia a basse emissioni di carbonio.
Uno dei principali contributi dell’AI è rappresentato dall’ottimizzazione della gestione delle reti energetiche. Grazie alla capacità di previsione della domanda di energia e alla possibilità di bilanciare l’offerta, integrando in modo efficiente fonti rinnovabili come l’energia solare ed eolica è possibile ridurre la dipendenza dai combustibili fossili e migliorare la stabilità e l’affidabilità delle reti energetiche.
L’Intelligenza artificiale può anche essere utilizzata per monitorare e ridurre le emissioni industriali con sensori intelligenti e analisi dei dati in tempo reale per identificare inefficienze nei processi produttivi e per implementare soluzioni in grado di ridurre le emissioni. Inoltre, l’AI può supportare la progettazione di materiali e tecnologie più sostenibili, accelerando l’innovazione nel campo delle energie rinnovabili e delle batterie. C’è poi l’ambito importante dell’Intelligenza artificiale per il bene sociale con aziende impegnate in applicazioni e soluzioni espressamente dedicate alla sostenibilità come CleanTech e Climatech.
Nel settore dei trasporti, l’AI può ottimizzare i percorsi e migliorare l’efficienza dei veicoli elettrici, contribuendo a ridurre le emissioni di CO2. In questo senso si collocano anche sistemi di gestione del traffico basati su Ai per ridurre la congestione e migliorare il flusso del traffico, diminuendo il consumo di carburante e le emissioni.
Infine, l’AI può facilitare la decarbonizzazione attraverso la modellazione e la previsione dei cambiamenti climatici, analizzando enormi quantità di dati climatici per fornire previsioni più accurate e aiutare i decisori politici a sviluppare strategie di mitigazione e adattamento più efficaci.
Articolo aggiornato il 20 agosto 2024
