Energia

GWEC: eolico offshore protagonista del boom 2021

Dopo un anno di flessione la crescita dell’eolico offshore è ripartita con decisione trainando il proprio settore e le energie rinnovabili.

Il 2020, infatti, è stato un anno da record per l’energia eolica con una crescita della capacità installata del 50% rispetto all’anno precedente. Parliamo di 93 GW in più, spartiti soprattutto tra Cina e Stati Uniti d’America.

In controtendenza, invece, è stato l’eolico in mare aperto, a causa delle conseguenze della pandemia durante i primi mesi del 2020.

Secondo il rapporto del GWEC (Global Wind Energy Council), quest’anno la crescita del settore sarà importante e renderà l’eolico offshore assoluto protagonista del trend positivo delle fonti rinnovabili.

Il balzo dell’eolico in mare aperto nel 2021

Le previsioni del GWEC sono assolutamente positive. La Cina trainerà ancora una volta la crescita dell’eolico offshore con circa 7,5GW di nuova capacità installata al largo delle sue coste nel 2021.

Persino nell’anno della pandemia, in piena flessione del settore, la Cina ha aveva contribuito con 3 GW: la metà della crescita mondiale. Una quota che è destinata ad aumentare ulteriormente.

Grazie al gigante asiatico, prevede il rapporto del GWEC, la nuova capacità installata a livello globale arriverà a raddoppiare. Se nel 2020 la crescita aveva rallentato fermandosi a un 6,1 GW mentre nel 2019 era stata di 6,24 GW, quest’anno supererà i 12 GW.

Gli obbiettivi dell’Accordo di Parigi restano lontani

I numeri dell’eolico offshore per quest’anno si prospettano indubbiamente notevoli. Il ritmo della crescita sta accelerando e non dovrebbero esserci all’orizzonte nuove flessione dopo quella del 2020. In questo decennio si prevede l’installazione di 235 GW, ma non basta.

Questo ritmo non risulta ancora sufficientemente rapido per supportare quella transizione energetica fondamentale per arginare il cambiamento climatico in atto. Gli obbiettivi fissati nell’Accordo di Parigi nel 2015 restano molto lontani dall’essere raggiungibili: come sottolinea il GWEC nel rapporto, il ritmo del settore eolico dovrebbe triplicare per riuscirci.

Secondo l’Agenzia Internazionale per l’Energia (IEA), infatti, la nuova capacità installata dei parchi eolici offshore deve toccare i 2.000 GW entro 2050.

La strada verso la completa sostenibilità del sistema energetico è ancora molto lunga e difficile. L’eolico offshore apporterà un contributo sempre più importante ma questo potrebbe non bastare nel lungo periodo.

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Impronta ecologica: come si calcola e come ridurla

Nel dibattito sull’impatto ambientale delle attività umane sulla Terra, avreste certamente sentito parlare di impronta ecologica.

Malgrado l’apparenza, non si tratta di un concetto positivo o “eco”, ma di un indice utile a valutare quanto profondo sia il nostro impatto sull’ambiente.

È noto che tutte le attività economiche dell’umanità incidono, alcune più di altre, sull’integrità della natura e delle risorse che essa ci ha messo a disposizione.

Quando si parla di risorse, è comune pensare prima di tutto alle fonti di energia (petrolio, carbone, gas) e alle materie prime (ad esempio, metalli e minerali) ma esse non si limitano a queste. Il sostentamento dell’umanità dipende, infatti, in larga parte dalla disponibilità di acqua potabile e terra coltivabile.

Noi tendiamo a vedere le risorse naturali come illimitate ma questa non è altro che un’illusione. Se ci appaiono così è dovuto al fatto che la natura ha la straordinaria capacità di rigenerarsi sostituendo le risorse consumate.

Cosa succede, però, quando la nostra voracità nel consumare risorse naturali supera la capacità di rigenerazione del pianeta? È ovvio, il pianeta si impoverisce.

L’impronta ecologica ha lo scopo di aiutarci a monitorare il ritmo a cui consumiamo risorse e darci la possibilità di rimediare.

La cosa interessante è che è possibile calcolare l’impronta ecologica dell’intera umanità, ma anche di territori circoscritti e, persino, di noi come individui.

La definizione moderna di impronta ecologica

Ad oggi la definizione di impronta ecologica è:

“l’area totale di ecosistemi terrestri e acquatici richiesta per produrre le risorse che la popolazione di una comunità consuma e assimilare i rifiuti che la popolazione stessa produce”

In sostanza, è un indice statistico che mette a confronto il consumo di risorse naturali di un territorio con la capacità del pianeta di rigenerarle. E quindi stima l’estensione dell’area biologicamente produttiva necessaria a rigenerare quelle risorse e a neutralizzarne i rifiuti.

Pertanto, grazie all’indice di impronta ecologica possiamo confrontare il nostro impatto ambientale personale con le risorse pro capite disponibili e capire se il nostro stile di vita è sostenibile o meno.

Calcolare l’impronta ecologica

La formula creata per calcolare questo indice mette in relazione la quantità di ogni risorsa consumata con la costante di rendimento – che si misura in chilogrammi per ettaro (kg/ha).

Il risultato di questo calcolo sarà una superficie espressa in ettari globali, unità di misura dell’impronta ecologica.

Niente paura, non è necessario essere laureati in matematica per calcolare la propria, o del proprio territorio. WWF, infatti, ha messo a disposizione sul suo sito web un calcolatore basato su una serie di domande a cui rispondere con un click.

Ridurre il nostro impatto

Ognuno di noi deve fare del proprio meglio per ridurre l’impatto ambientale delle proprie abitudini. Le scelte che facciamo ogni giorno possono davvero incidere sulla nostra impronta ecologica. Ecco alcuni consigli pratici:

• Risparmiare acqua. Noi italiani siamo tra i più grandi consumatori d’acqua al mondo e primi in Europa. Parliamo di un consumo pro capite di circa 220 litro d’acqua al giorno, in media (esistono però grandi differenze di consumi a livello territoriale). La maggior parte di quest’acqua potabile – il 39% circa – viene utilizzata in docce e bagni, per il lavaggio delle stoviglie e dei vestiti, per pulizie domestiche e per l’irrigazione. I modi per ridurre il consumo d’acqua sono semplici ma efficaci: preferire la doccia al bagno, usare la lavastoviglie e installare regolatori di flusso.
• Bere l’acqua del rubinetto. Evitare l’acqua in bottiglia riduce fortemente la quantità di plastica prodotta e l’emissione di CO2 dovuta al trasporto. L’acqua del rubinetto ha, infatti, un’impronta ecologica 200 volte inferiore rispetto a quella in bottiglia. Se ci tieni all’ambiente ma non hai a disposizione acqua di buona qualità, prova i depuratori o le semplici caraffe filtranti.
• Mangiare meno carne. Per produrre un chilogrammo di carne sono necessari da 10 a 15 chilogrammi di cereali – che a loro volta necessitano di molta acqua per crescere. Inoltre, gli stessi allevamenti inquinano e consumano molte risorse idriche. Non è necessario diventare vegetariani, anche ridurre il consumo di carne può fare la differenza.
• Scegliere prodotti a Km 0. Questa scelta non riduce solo le emissioni generate dal trasporto dei prodotti ma anche quelle dovute all’energia consumata per il surgelamento. Il cibo surgelato comporta un consumo dieci volte più grande di quello fresco.

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Crescono i consumi elettrici a luglio: +3,8% sul 2020

I consumi elettrici nel nostro Paese hanno continuato a crescere anche nel mese di luglio 2021. Lo afferma il report mensile di Terna, società che gestisce le reti di trasmissione dell’energia elettrica in Italia.

L’aumento del fabbisogno energetico è stato del 4,9% rispetto allo stesso mese dell’anno scorso con un consumo di 30,3 miliardi di Kwh.

Con l’applicazione dei dovuti correttivi – il luglio del 2020 ha avuto un giorno lavorativo in più e la temperatura media è stata più alta di 0,5 gradi – il dato risulta un meno significativo.

Destagionalizzato e riveduto il dato dei consumi elettrici nazionali si ferma a +3,8% sul 2020.

Si tratta in ogni caso di un dato positivo, come lo sono anche quelli territoriali. Secondo Terna, la crescita si è registrata in tutto il Paese: con aumenti del 4,3% nel Nord Italia, del 4,6% al Centro e del 6,2% nel Sud.

A livello nazionale, invece, considerando i primi sette mesi del 2021, la crescita dei consumi elettrici è stata è stata ancora più coesistente con un +7,3%.

Se mettiamo a confronto, però, i dati del 2021 con quelli del 2019, l’anno preso come riferimento della situazione pre-Covid, notiamo una flessione

L’incremento nei consumi elettrici non è ancora sufficiente a riportarli ai livelli precedenti alla pandemia. Parliamo di un calo del 2,1% rispetto al luglio del 2019, e se prendiamo in considerazione i primi sette mesi del 2021, il calo si attesta al 2% (1,8% dopo la rettifica).

La ripresa dei settori energivori

Nel suo rapporto mensile Terna ha sottolineato il ruolo dei settori energivori – monitorati con l’indice IMCEI – che grazie alla loro ripresa dopo un periodo molto complicato trainano la crescita dei consumi elettrici.

I settori in più forte ripresa sono quelli siderurgico e meccanico, ma i consumi di energia elettrica dell’industria rimangono pressoché invariati rispetto ai livelli precedenti alla pandemia con una crescita del 10,3% sul luglio 2020 e del 2,1% sul luglio 2019.

Il contributo delle energie rinnovabili ai consumi elettrici

Le fonti d’energia rinnovabile, secondo il report, hanno contribuito per il 38% ai consumi elettrici nazionali del mese di luglio. Un dato positivo ma in leggero calo rispetto a giugno: -2%.

Riguardo alla produzione di energia pulita, a livello nazionale c’è stato un incremento dello 0,3% con una produzione di 26,1 miliardi di Kwh.

La fonte d’energia rinnovabile che è cresciuta maggiormente è stato l’eolico con un interessante +44,9%.

A seguire si posizionano l’idroelettrico, che ha aumentato la propria produzione d’energia del 6,7%, e poi il geotermico con un +1,5%. In forte controtendenza è stato, invece, il fotovoltaico che ha subito una flessione del 7,8%.

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Deep Sea Mining, i rischi delle miniere in mare aperto

Miniere in mare aperto, a grandissime profondità, sfruttate da piccoli robot: ecco il Deep Sea Mining, lo sfruttamento minerario dei fondali marini per sostenere la transizione ecologica.

Ma quali sono le ragioni che spingerebbero a investire in imprese di questo tipo? Si dà il caso che i fondali oceanici siano ricchi di metalli rari che diventeranno sempre più richiesti sul mercato nei prossimi anni.

La tanto auspicata transizione ecologica, infatti, dipenderà dalla disponibilità di metalli come cobalto, nichel e rame. Materiali indispensabili per la produzione di batterie, tecnologie legate alle energie rinnovabili , smartphone e, naturalmente, collegamenti elettrici.

Se fino a poco tempo fa le compagnie minerarie si sono limitate a finanziare esplorazioni e mappature dei fondali oceanici, la spinta della transizione ecologica ha rinnovato l’interesse verso il Deep Sea Mining.

Questi metalli sono rari e sempre più richiesti, fattori che ne hanno fatto impennare il costo rendendoli appetibili per le compagnie minerarie.

Il campo è totalmente nuovo e necessita una tempestiva regolamentazione, ma la mancanza di studi approfonditi sui fondali oceanici rende ciò un salto nel buio.

Quali potrebbero essere i danni ambientali del Deep Sea Mining è ancora un’incognita ma le istituzioni si stanno già muovendo per emettere le prime concessioni di sfruttamento.

L’Unione Europea, con la sua agenzia per la regolamentazione dei fondali marini (ISA, International Seabed Authority), progetta di ottenere un accordo globale entro due anni; mentre la Norvegia intende già emettere i primi permessi entro il 2024.

Quali danni ambientali potrebbe provocare il Deep Sea Mining?

Le miniere in mare aperto potrebbero danneggiare la flora e la fauna dei fondali marini?

Per rispondere a questo quesito, gli esperti dovrebbero avere a disposizione studi approfonditi sui fondali che, purtroppo, ad oggi ancora non esistono.

La profondità, infatti, rende molto difficili le indagini scientifiche: parliamo di fondali a una profondità di 4.000-5.000 metri. Non a caso, per la raccolta dei cosiddetti noduli polimetallici che contengono i metalli rari vengono impiegati piccoli robot.

Gli unici studi esistenti sono quelli che la ISA dichiara di possedere ma si basano su dati forniti dalle stesse compagnie minerarie che mirano a sfruttare i giacimenti oceanici.

Tutte le ipotesi

Sui potenziali pericoli derivati dal Deep Sea Mining sono state avanzate una serie di ipotesi.

Prima di tutto, alcune ricerche ipotizzano che il rumore provocato dalle operazioni di estrazione potrebbe avere un impatto dannoso sulla fauna marina.

Analogamente, altre ricerche sottolineano il potenziale impatto luminoso e quello legato alle vibrazioni.

Inoltre, tra le conseguenze più pericolose c’è il sollevamento di nubi di sedimenti causato dalle operazioni di estrazione dei noduli polimetallici. Queste nubi danneggerebbero gli ecosistemi e, soprattutto, trasporterebbero in superficie metalli pesanti grazie al fenomeno dell’upwelling, mettendo a rischio tutta la colonna d’acqua soprastante con gli organismi presenti.

Ad oggi, l’unico criterio applicabile è quello del principio di precauzione (do not harm principle), che consiste nel bloccare le attività fino a quando non si avranno informazioni più precise sulla loro pericolosità.

Tuttavia, è chiaro che il processo che porterà alle concessioni si sia ormai messo in moto. Urgono studi indipendenti sul Deep Sea Mining su cui basare una regolamentazione che salvaguardi l’ambiente marino.

Approvato recepimento direttive UE su rinnovabili e mercato dell’energia

Il Consiglio dei Ministri ha approvato gli ultimi due decreti attuativi riguardanti due importanti direttive UE: la Red II, sulle rinnovabili (2018/2001) e la direttiva sul mercato interno dell’energia elettrica (2019/904).

Una buona notizia, si direbbe. Peccato che l’approvazione dei decreti di recepimento arrivi in ampio ritardo rispetto alla scadenza fissata dall’Unione Europea.

Le direttive UE in questione, infatti, fanno parte del pacchetto del 2016 e dovevano essere inserite nel diritto nazionale entro il 30 giugno 2021. A causa di questo ritardo, l’Italia si è guadagnata una lettera di messa in mora da parte della Commissione europea.

Tuttavia, l’attuazione del direttive resta molto importante per il loro potenziale impatto sulla transizione ecologica del nostro Paese.

Vediamo nel dettaglio di che cosa si tratta.

Il decreto di recepimento della RED II

La Renewable Energy Directive 2018/2001, la direttiva europea meglio conosciuta come RED II, è incentrata sulle energie rinnovabili.

La RED II stabilisce che il contributo delle energie rinnovabili sul consumo finale lordo di energia in Europa dovrà toccare il 32%.

All’Italia nello specifico è richiesto un contributo all’obbiettivo comunitario di almeno il 30%. Un obbiettivo non facile da centrare per il nostro Paese che arriva appena al 18%, mentre la UE nel complesso ha toccato il 19,7% nel 2019.

L’intento della RED II è perciò accelerare la transizione energetica del continente con il progressivo abbandono dei combustibili fossili in favore delle energie rinnovabili.

Il tempo stringe per l’Italia. Gli obbiettivi della RED II, infatti, sono già stati integrati dal “Fit for 55” qualche settimana fa.

Il nuovo pacchetto presentato dalla Commissione Ue, supera i precedenti e stabilisce un taglio delle emissioni di CO2 del 55% entro il 2030 rispetto ai livelli del 1990.

Si prospetta l’emanazione di una direttiva RED III che avrà l’obiettivo di portare la produzione di energia da fonti rinnovabili al 40% entro il 2030.

La strada per l’Italia è estremamente in salita: in quanto a emissioni siamo fermi a -19,4%.

Nel decreto attuativo della RED II troviamo la volontà di concentrarsi sulla semplificazione degli iter autorizzativi:

«L’approccio per le autorizzazioni è quello della semplificazione e di una partecipazione positiva degli enti preposti al rilascio delle autorizzazioni tramite un percorso condiviso di individuazione di aree idonee.

Per gli incentivi, la scelta è quella di introdurre una forte semplificazione nell’accesso ai meccanismi e, al contempo, fornire una maggiore stabilità tramite l’introduzione di una programmazione quinquennale, al fine di favorire gli investimenti nel settore.» si legge nella sintesi del Consiglio dei Ministri.

Inoltre, è «Centrale la realizzazione delle infrastrutture necessarie per la gestione delle produzioni degli impianti a fonti rinnovabili: prevista un’accelerazione nello sviluppo della rete elettrica e della rete gas e semplificazioni per la realizzazione degli elettrolizzatori alimentati da fonti rinnovabili.»

Il decreto sul mercato interno dell’energia elettrica

Il decreto che recepisce la direttiva UE 2019/944, come si legge nella sintesi dei contenuti del Consigli dei Ministri del 5 agosto, contiene:

«[…]disposizioni volte a disciplinare le nuove configurazioni delle comunità energetiche dei cittadini in modo coordinato con le disposizioni previste dalla direttiva 2001/2018 in materia di comunità energetiche rinnovabili, a rafforzare i diritti dei clienti finali in termini di trasparenza (delle offerte, dei contratti e delle bollette), a completare la liberalizzazione dei mercati al dettaglio salvaguardando i clienti più vulnerabili, ad aprire maggiormente il mercato dei servizi a nuove tipologie di soggetti quali la gestione della domanda e i sistemi di accumulo, a prevedere un ruolo più attivo dei gestori di sistemi di distribuzione, a regolare la possibilità di istituire sistemi di distribuzione chiusi, ad aggiornare gli obblighi di servizio pubblico per le imprese operanti nel settore della generazione e della fornitura di energia elettrica, ad introdurre un sistema di approvvigionamento a lungo termine di capacità di accumulo con l’obiettivo di promuovere lo sviluppo degli investimenti necessari per l’attuazione degli obiettivi del PNIEC.»

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Rinnovabili, Italia: +60% della capacità di accumulo di energia

Il successo delle energie rinnovabili, ormai è chiaro, è legato strettamente allo sviluppo delle tecnologie di accumulo di energia (energy storage) e dalla loro disponibilità.

Secondo l’Osservatorio sistemi di accumulo pubblicato da ANIE Rinnovabili e aggiornato al 31 marzo 2021, nell’ultimo anno in Italia le installazioni di sistemi d’accumulo di energia elettrica sono cresciute con 43.784 nuovi impianti.

In termini di volume di energia stoccabile, questo aumento equivale a un +60% rispetto allo scorso anno.

La potenza complessiva installata nel nostro Paese è ora di di 212 MW, mentre la capacità massima utilizzata tocca i 333MWh, a cui si sommano i 60 MW e 250 MWh degli impianti di Terna.

Si tratta, naturalmente, di un’ottima notizia, il trend è interessante, anche se, rapportato agli obbiettivi stabiliti dal PNIEC, è molto lontano dall’essere sufficiente.

Il Piano Nazionale Integrato per l’Energia e il Clima ha, infatti, fissato gli obbiettivi dei sistemi di accumulo di energia a:

• 1000 MW di energy storage centralizzato entro il 2023 (elettrochimico e pompaggio)
• 7.500 GW (distribuito e centralizzato) entro il 2030.

Vediamo ora più in dettaglio la crescita a cui stiamo assistendo e l’effetto delle detrazioni fiscali introdotte dallo Stato.

La crescita dell’energy storage e il ruolo delle detrazioni fiscali

Fatta eccezione per il periodo di marzo e aprile 2020, in cui le installazioni sono calate a causa del lockdown, i sistemi di accumulo hanno continuato a crescere. Tanto che in luglio, un picco di 2.069 installazioni ha ampiamente compensato il precedente calo.

Anche il 2021 è iniziato allo stesso modo e il trend non si è fermato: il risultato è stato che nel primo trimestre le installazione sono state molte di più che in quello del 2020.

Secondo il rapporto di Anie Rinnovabili, le detrazioni fiscali concesse dal Governo hanno avuto un ruolo importante per il trend positivo delle installazioni di sistemi di accumulo di energia.

La detrazione fiscale del 50%, in particolare, ha dato impulso al settore mentre si era in attesa della pubblicazione dei decreti attuativi e delle disposizioni dell’Agenzia delle Entrate, avvenute poi nel quarto trimestre del 2020.

La cessione del credito e sconto in fattura anche per gli istituti finanziari e per entrambe le aliquote (110% e 50%), introdotta dal DL Rilancio ha, inoltre, dato un considerevole impulso soprattutto nel settore residenziale.

Il Superbonus, invece, ha deluso in parte le aspettative. Le ragioni di ciò sono da ascriversi alla complessità delle procedure e alla poca chiarezza sulle modalità di applicazione. Citiamo, ad esempio, la necessità dell’attestazione del Gestore dei servizi energetici (GSE) che può richiedere fino a 200 giorni e rende impossibile usufruire del bonus.

Le caratteristiche degli impianti

Le tecnologie installate sono state per il 96,6% a base di litio e per il 3,1% di piombo.

Da sottolineare è l’introduzione di nuove tecnologie che potrebbero rappresentare il futuro di questo settore:

• i super-condensatori che raggiungono lo 0,1%
• le batterie a volano, anch’esse allo 0,1%.

La fonte di energia rinnovabile a cui sono stati associati maggiormente è il fotovoltaico che copre ben il 99,9% delle installazioni di sistemi di accumulo di energia. Si tratta soprattutto di impianti residenziali, di cui il 92% sono impianti fotovoltaici domestici con potenza di massimo 10 kW.

La capacità dei sistemi, invece, è:

• inferiore ai 20 kWh per il 98,6% dei sistemi
• inferiore o uguale ai 5 kWh per il 42,6%
• compresa tra 5 kWh e 10 kWh per il 40,5%

La diffusione dei sistemi di accumulo di energia sul territorio

La crescita delle installazioni e della capacità ha riguardato tutto il Paese ma restano comunque differenze significative a livello regionale.

Ecco la classifica delle regioni italiana con maggiore capacità di accumulo:

• Lombardia. Si conferma la regione col maggior numero di sistemi installati: 13.102 con una potenza totale di 56 MW e una capacità totale di 94 MWh
• Veneto. Segue la Lombardia con 7.270 sistemi di accumulo per una potenza totale di 33 MW e capacità totale di 57 MWh
• Emilia Romagna. 4.605 energy storage che generano una potenza totale di 24 MW e capacità totale di 37 MWh
• Piemonte. 3.183 sistemi di accumulo per 24 MW di potenza totale e 32MWh di capacità totale

Anche per quanto riguarda le nuove installazioni, Lombardia, Veneto ed Emilia Romagna mantengono le loro posizioni di vertice.

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Energia marina: il potenziale delle coste italiane è enorme

Le coste italiane, con i loro 8000 chilometri, possiedono un potenziale enorme: una quantità incalcolabile di energia marina ancora tutta da sfruttare.

L’energia marina è rappresentata dai perenni movimenti di acqua generati da onde e maree, ma anche da differenze di concentrazione salina e differenze di temperatura.

Il mare è in continuo movimento e produce costantemente grandi quantità di energia cinetica, che tramite tecnologie apposite, può essere convertita in energia elettrica.

Si tratta di una fonte d’energia totalmente rinnovabile, grazie agli spostamenti perenni dell’acqua, ed ecologica, perché non produce emissioni di anidride carbonica né di altre sostanze di scarto.

I dubbi sulle tecnologie mareomotrici sono prevalentemente legati ai costi degli impianti, e soprattutto, a quelli di manutenzione. Gli impianti, infatti, vanno incontro a una progressiva erosione causata dall’azione dell’acqua salata e la loro manutenzione rimane piuttosto complessa e costosa.

Nonostante queste difficoltà, i progetti e gli investimenti nel settore stanno aumentando, sia in Europa che nel nostro Paese. Ne parliamo nel prossimo paragrafo.

Energia marina: i progetti in Italia

In Italia i finanziamenti pubblici al settore dell’energia marina sono consistenti da tempo, tanto che a livello europeo il nostro Paese risulta secondo solo al Regno Unito.

Inoltre, l’Italia è una tra le sole 6 nazioni europee che hanno messo in atto politiche specifiche per lo sfruttamento di questa risorsa pulita e rinnovabile.

Sono vari i progetti in corso:

• il REWEC3 dell’Università Mediterranea di Reggio Calabria
• l’ISWEC, il risultato di una fruttuosa collaborazione tra diversi dipartimenti del Politecnico di Torino
• KOBOLD, la turbina ad asse verticale creata dalla società Ponte di Archimede con l’Università Federico II di Napoli
• GEM, la turbina marina ad asse orizzontale anch’essa risultato del lavoro dell’università campana in collaborazione con il Parco Scientifico e Tecnologico del Molise.

Sono molti gli impianti, i progetti e soluzioni tecnologiche proposte per sfruttare la copiosa energia di onde e maree delle coste italiane, ma purtroppo si tratta in quasi tutti i casi di progetti sperimentali o a scopo dimostrativo.

Che cosa manca, allora, per portare l’energia marina sul mercato e renderla competitiva?

La sfida: ridurre il costo dell’energia marina

Il gruppo di lavoro Ocean energy Implementation, una task force a cui partecipano 14 Paesi dell’Unione Europea, è stato creato per definire la direzione che sta intraprendendo il settore energetico marino e favorire azioni concrete.

Ognuno dei Paesi partecipanti dovrà mettere in atto una valutazione a livello nazionale delle nuove tecnologie offshore. Lo scopo? Constatare lo stato di avanzamento dei progetti in corso e valutarne vantaggi e ostacoli alla realizzazione.

La vera sfida del Gruppo Ocean energy Implementation è ridurre il costo livellato dell’energia (o LCOE, indice che misura la competitività delle tecnologie di generazione di energia elettrica, in base alla tipologia di fonte energetica e alla durata media degli impianti).

L’obiettivo è di limitare il LCOE degli impianti a flusso di marea a 0.15 €/kWh entro il 2025 per poi raggiungere i 0.10 €/kWh nel 2030.

Il LCOE delle centrali che utilizzano l’energia del moto ondoso si prevede che scenda a 0.20 €/kWh entro il 2025, a 0.15 €/kWh entro il 2030 e, quindi, a 0.10 €/kWh nel 2035.

Le prospettive future nella UE

Secondo i programmi dell’Unione Europea il settore dell’energia marina dovrà crescere fino a raggiungere una capacità installata sul territorio europeo di 100 MW entro il 2025, per poi toccare 1 GW entro il 2030 e 40 GW nel 2050.

La costa atlantica, per ovvie ragioni, risulta essere quella con le maggiori potenzialità energetiche ma anche quelle del Mar Mediterraneo non sono da sottovalutare.

In Italia, ad esempio, secondo i dati di Enea, le coste occidentali della Sardegna e il Canale di Sicilia spiccano tra le aree con il più alto potenziale di energia marina.

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Il particolato atmosferico diminuisce la resa degli impianti fotovoltaici

Può l’inquinamento, e più precisamente il particolato atmosferico, diminuire la resa degli impianti fotovoltaici?

Secondo un recente studio dei ricercatori del Centro ENEA di Portici (Napoli), effettuato con il Dipartimento di Ingegneria Ambientale dell’Università Federico II di Napoli, in Italia il solo particolato atmosferico PM 2.5 può causare una perdita media annua di energia che può arrivare al 5%.

Nelle zone particolarmente interessate dall’inquinamento atmosferico, inoltre, questa perdita può essere persino doppia.

PM 2.5, pertanto, non rappresenta solo un pericolo per la salute – si stima che provochi circa 52.000 morti in Italia ogni anno – ma mette a rischio l’efficienza degli impianti fotovoltaici e la loro diffusione.

Particolato atmosferico e fotovoltaico: il caso della Cina

Lo studio del Centro Enea non è il primo a segnalare l’impatto del PM 2.5 sulla resa dei pannelli solari.

Nel 2019, questo fenomeno è stato oggetto di una ricerca, pubblicata sulla rivista “Nature Energy”, che si riferiva alla Cina.

Il colosso asiatico, che già nel 2019 possedeva 130 GW di potenza fotovoltaica installata, perdeva il 13% annuo della capacità produttiva a causa dell’inquinamento.

Questo perché la fonte principale d’energia in Cina, quella più impiegata, è ancora il carbone, che causa emissioni di particolato e di anidride carbonica enormi.

Secondo lo studio del 2019, basterebbe far tornare i livelli di particolato a quelli del 1960 la produzione elettrica da fotovoltaico della Cina farebbe un balzo del 12-13%. Un aumento che si può quantificare in almeno 14 TWh di elettricità.

Questa stima, però, si basa sulla capacità fotovoltaica installata al 2016: entro il 2030 salirebbe a 51-74 TWh.

In termini economici parliamo di una perdita di 1.9 miliardi di dollari l’anno, che potrebbero salire a 6.7 miliardi entro il 2030.

La spiegazione del fenomeno

In che modo il particolato riesce a diminuire la resa degli impianti fotovoltaici? La risposta sta nella sua capacità di riflettere i raggi solari.

Attraverso l’analisi del funzionamento dei rilevatori ottici per polveri sottili, i ricercatori dell’Enea hanno capito che il PM 2.5 disperde maggiormente i raggi di quelle lunghezze d’onda che permettono alle celle solari di funzionare con più efficienza. Ecco la causa di quella diminuzione nella produzione dell’energia elettrica del 5%.

Alla luce dei risultati di questo studio diventa chiaro che la corsa alla transizione energetica debba essere affiancata a interventi finalizzati a limitare l’inquinamento atmosferico, altrimenti il rischio è di rallentare un processo già piuttosto lento.

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Le energie rinnovabili sono ormai più economiche del carbone

Le energie rinnovabili stanno abbattendo una barriera dopo l’altra e spazzando via i pregiudizi che si sono sempre portate dietro.

“Le fonti d’energia pulita sono troppo costose e non possono competere con i combustibili fossili e, in particolare, con il carbone”, ecco un’affermazione che sarà molto difficile sostenere con dati oggettivi d’ora in poi.

Qualche giorno fa, infatti, la pubblicazione del nuovo rapporto di Irena (Agenzia internazionale per le energie rinnovabili) Renewable power generation costs in 2020, ha certificato che il carbone non è più economicamente conveniente delle fonti rinnovabili.

Secondo il rapporto, il 62% degli impianti di energie rinnovabili installati nel 2020 è a tutti gli effetti più economico rispetto ai nuovi impianti basati su combustibili fossili. Parliamo di 162 GW sui 261 GW installati in totale.

Questo dato è significativo soprattutto per quei Paesi in via di sviluppo che fanno affidamento ancora largamente sull’energia generata dalle centrali a carbone.

Il risparmio di questi Paesi, derivato dall’installazione dei nuovi impianti rinnovabili nel solo anno 2020, secondo Irena potrà toccare i 156 miliardi di dollari nel corso del ciclo di vita degli impianti. E solamente grazie alla rinuncia al carbone.

Prendendo in considerazione un periodo più ampio, come quello dal 2010 ad oggi, il risultato è che nei Paesi in via di sviluppo i costi della produzione dell’elettricità stanno calando di 32 miliardi di dollari l’anno, grazie ai 534 GW rinnovabili installati.

Allo stesso tempo, anche i prezzi dell’elettricità da fonti rinnovabili sul mercato stanno calando costantemente. I dati raccolti da Irena sono chiari, negli ultimi dieci anni il costo dell’elettricità da fonti rinnovabili è calato:

• dell’85% per il fotovoltaico su scala industriale
• del 68% per il solare a concentrazione
• del 56% per l’eolico onshore
• del 9% per l’eolico offshore
• del 7% per il solare fotovoltaico residenziale

Viste queste cifre, non può sorprendere che il solare fotovoltaico e l’eolico onshore siano di gran lunga più competitivi dei nuovi impianti a carbone (da 1,1 a 3 centesimi di dollaro al kWh, i prezzi d’asta).

Rinnovabili in Italia: Un potenziale ancora inespresso

Nel nostro Paese le fonti rinnovabili rimangono tuttora in stallo. Gli incentivi economici ci sono, ma una mentalità poco progressista e miope e la lungaggine dell’iter della concessione dei permessi (fino a 7 anni, in media), fanno sì che gran parte dei fondi rimangano inutilizzati.

E pensare che i vantaggi economici e ambientali potenziali sono davvero molto rilevanti. Per dare un’idea delle potenzialità inespresse, facciamo riferimento ai dati del rapporto di Irena sugli Stati Uniti d’America.

I 149 GW rappresentati da impianti a carbone, che corrispondono al 61% del totale, ha un peso economico nettamente superiore a quello dei nuovi impianti rinnovabili.

In cifre: dismettere i vecchi impianti a combustibili fossili renderebbe possibile un risparmio di 5,6 miliardi di dollari all’anno, oltre che evitare l’emissione di 332 milioni di tonnellate di CO2 (un terzo delle emissioni dovute al carbone in America).

La stessa situazione la troviamo anche in India, con 141 GW di impianti a carbone ormai antieconomici rispetto alle fonti rinnovabili, e in Germania, dove nessuna centrale a carbone è più economica di quelle fotovoltaiche o eoliche onshore.

Le cifre a livello globale

Dai dati a livello globale si evince che dismettere le obsolete e antieconomiche centrali a carbone rappresenterebbe un risparmio molto importante.

Sostituire gli oltre 800 GW di impianti a carbone con fonti rinnovabili permetterebbe di tagliare i costi di generazione dell’elettricità fino a 32,3 miliardi di dollari all’anno.

Inoltre, si ridurrebbero le emissioni di circa 3 gigatonnellate (​GtC) di CO2 all’anno che equivalgono al 9% delle emissioni globali dovute alla produzione di energia e al 20% della riduzione entro il 2030 stabilita nell’Accordo di Parigi al limitare il riscaldamento globale a +1,5°C .

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L’Italia è sesto esportatore mondiale di tecnologie delle rinnovabili

Secondo il rapporto “Transizione energetica: la filiera delle tecnologie delle rinnovabili in Italia.”, creato da Direzione studi e ricerche di Intesa Sanpaolo, l’Italia è il sesto Paese esportatore di tecnologie FER (Fonti Energia Rinnovabile) a livello mondiale.

Con il 3% delle esportazioni mondiale, infatti, ci posizioniamo dopo Cina (27%), Germania (11%), Stati Uniti d’America (7%), Giappone e Hong Kong.

Da qui, si evince che a livello europeo il nostro Paese sia secondo solo alla Germania.

Il fatturato complessivo, stimato facendo riferimento a un campione di 400 aziende italiane del settore, è di circa 23 miliardi, con circa 60.000 posti di lavoro (nel 2019).

Altro dato interessante che emerge dal rapporto è che nel settore delle tecnologie FER l’Italia ha un saldo commerciale positivo dal 2013.

E nonostante la pandemia, nel 2020 l’export è calato appena del -2,3%, a differenza del settore manifatturiero che ha subito un crollo del -10%. In questo modo, la filiere delle tecnologie delle rinnovabili ha dimostrato un’ottima resilienza.

Sui brevetti l’Europa batte l’Asia

Tra i brevetti, le tecnologie delle rinnovabili hanno costituito dall’anno 2010 al 2016 quasi il 20% dei brevetti in ambito green a livello mondiale.

Tra questi troviamo:

• Fotovoltaico: 41%
• Eolico: 21%
• Solare termico: 12%
• Biocarburanti: 8%

Nell’ambito dei brevetti, la Cina non ha il ruolo di leader mondiale come nell’export. Ad esempio, nel commercio di dispositivi fotosensibili per pannelli fotovoltaici detiene il 35%, ma a livello di brevetti si ferma al 4%.

I Paesi europei la fanno da padroni con un terzo dei brevetti totali. Il divario si nota soprattutto nell’eolico dove la quota dei brevetti europei raggiunge il 62%.

Tra i Paesi con più brevetti figura anche l’Italia. Sono circa 1.200 i brevetti italiani nel settore delle FER depositati presso l’European Patent Office (al 2018). Il 55% di questi riguardano il fotovoltaico e il termico, mentre nell’eolico sono il 16%.

Da notare il fatto che circa il 40% dei brevetti FER italiani appartengono a piccole o piccolissime imprese.

Ampi investimenti sull’idrogeno

Nel settore dell’idrogeno, secondo il rapporto di Intesa, in Italia si prospetta la possibilità di creare una filiera competitiva.

Le grandi aziende hanno già annunciato importanti investimenti nel settore, ma il dato più interessante riguarda le piccole e medie imprese. Con la loro grande dinamicità e capacità di innovare, sono già molto attive nella ricerca e nella sperimentazione di tecnologie dell’idrogeno.

Si tratta di circa 120 imprese che producono un fatturato totale di 7 miliardi di euro e nel 2019 davano lavoro a oltre 19.000 persone.

E anche sul fronte brevetti si rivelano molto competitive con circa 2600 brevetti depositati, a sottolineare la propensione all’innovazione continua.

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