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Più efficienza per l’obiettivo zero

Net-zero homes Photo credit: Green Energy Futures (Flickr)

In base all’accordo di Parigi del 2015, quasi 200 paesi hanno dichiarato che avrebbero agito per limitare l’aumento delle temperature medie globali al di sotto dei 2 °C rispetto all’era preindustriale e si sarebbero sforzati di mantenerlo a una soglia di 1,5 °C. Risultato? La temperatura è già salita di oltre un grado ed è in cammino verso i 3°C, con le emissioni che continuano ad aumentare.

Gli scienziati affermano che ciò porterà a condizioni meteorologiche estreme sempre peggiori e un aumento potenzialmente catastrofico del livello del mare, rendendo alcune parti del pianeta invivibili e causando fame e migrazione. Questo scenario e la crescente pressione dell’opinione pubblica spiegano perché un numero sempre maggiore di paesi sta promettendo di ridurre le proprie emissioni a zero entro il 2050 o prima. Secondo un rapporto della Commissione per le transizioni energetiche (Etc), organizzazione non governativa con sede a Londra impegnata nella ricerca sulla mitigazione dei cambiamenti climatici,   avere emissioni nette pari a zero entro la metà del secolo costerà 1-2 trilioni di dollari l’anno di investimenti aggiuntivi, o l’1-1,5% del prodotto interno lordo globale.

L’efficienza energetica è uno strumento essenziale per attuare politiche con obiettivi climatici ambiziosi. Non ci saranno mai abbastanza alberi per compensare tutte le emissioni di gas serra attuali: la riduzione dei consumi attraverso misure di efficienza energetica è un passaggio sostanziale per lo sviluppo di un piano di decarbonizzazione globale.

Obiettivi ambiziosi richiedono un concreto ripensamento dei sistemi e delle abitudini e nuovi approcci per accelerare il progresso. Secondo lo scenario di sviluppo sostenibile elaborato dall’Agenzia internazionale dell’energia (Iea), sono necessari miglioramenti massicci dell’efficienza energetica, nonostante questa già offra un contributo di oltre il 40% nell’abbattimento delle emissioni necessario per raggiungere l’azzeramento entro il 2040.

Nel frattempo nel mondo aumentano l’elettrificazione e la produzione da fonti rinnovabili. Combinazione che rende la riduzione del consumo di energia un passo attuabile già con le tecnologie esistenti.

Iea Sustainable and Efficient World  Scenario (tratto da World Energy Outlook 2020

Iea Sustainable and Efficient World  Scenario , tratti dal World Energy Outlook 2020

Secondo l’Iea Efficient World Scenario, le tecnologie attualmente esistenti sono sufficienti per raddoppiare l’efficienza energetica globale entro il 2040.  Utilizzando le tecnologie già disponibili, potremmo migliorare di oltre il 12% l’efficienza del consumo globale di elettricità rispetto al 2018. Entro il 2050 il potenziale di miglioramento raddoppierà, rappresentando circa un quarto del consumo globale di elettricità. Le soluzioni di prossima generazione, come la digitalizzazione dei sistemi energetici e l’elaborazione di politiche informate sul comportamento consapevole, aprono le porte a ulteriori progressi dell’efficienza. 

Gli investimenti nell’elettricità rinnovabile sono un pilastro fondamentale della decarbonizzazione complessiva, così come quelli sull’efficienza energetica, che però è ancora troppo spesso trascurata. Raggiungere gli obiettivi di “zero netto” annunciati dai paesi di tutto il mondo non significa solo generare energia più pulita, significa anche aver bisogno di meno energia. L’efficienza energetica è un combustibile ideale per raggiungere obiettivi climatici di lungo termine, migliorare la qualità della vita e ridurre l’energia richiesta per riscaldare, raffreddare ed elettrificare un edificio, azzerando le emissioni.  Così facendo, nel percorso verso la neutralità, l’ottimizzazione degli impianti ridurrebbe le emissioni di un edificio esistente di quasi il 50% sino allo zero netto.

La riqualificazione energetica negli edifici è una componente sostanziale della decarbonizzazione e richiede miglioramenti significativi per rendere più efficiente l’uso delle risorse energetiche. Agire sul comparto edilizio rappresenta una delle strategie chiave.  L’utilizzo di materiali ambientalmente compatibili per l’isolamento dell’involucro e delle pareti degli edifici, l’installazione di infissi e impianti altamente performanti abbinati a sistemi di domotica e controllati con dispositivi di gestione dell’energia (noti come Bems, Building Energy Management System) sono tutti accorgimenti tecnologici per minimizzare l’energia dispersa prodotta da qualsiasi fonte. E in questo senso per minimizzare le emissioni.

Le nuove soluzioni digitali possono limitare le perdite di produzione e distribuzione e raccogliere quote crescenti di energia rinnovabile variabile, aumentando contemporaneamente la flessibilità della rete elettrica. Negli ultimi anni, anche i sistemi di gestione dell’energia negli edifici (Bems) sono diventati più intelligenti, integrando fonti di dati esterne o modelli più o meno complessi. Utilizzando l’intelligenza artificiale, questi sistemi avanzati possono prevedere la domanda di energia e migliorare le capacità di risposta e in questo modo intervenire sulla produzione di emissioni inquinanti.

Le soluzioni attualmente utilizzate per la compensazione delle emissioni e le ragioni principali non saranno sufficienti. Per vari motivi, a partire dall’insufficienza della capacità di accumulo di energia da fonti rinnovabili nelle ore di punta. Attualmente l’infrastruttura della rete elettrica non ha la capacità di accumulo necessaria per fornire energia adeguata 24 ore su 24, le tecnologie di accumulo delle batterie sono spesso inquinanti e il consumo complessivo continuerà probabilmente ad aumentare prima delle capacità di stoccaggio. Di conseguenza, le fonti non rinnovabili saranno purtroppo necessarie per soddisfare nel frattempo la domanda. Si stima che il 13% delle emissioni di gas serra negli Stati Uniti provenga dalla combustione di combustibili fossili negli edifici (principalmente per il riscaldamento). Ridurre questa percentuale è fondamentale per ridurre l’impronta di carbonio associata a un edificio. La maggior parte degli edifici in futuro si convertirà a riscaldamento e raffreddamento completamente elettrici, sostituendo l’uso del gas naturale. Tuttavia, è probabile che questa operazione richieda del tempo e può comportare un costo iniziale significativo. Pertanto, è importante ridurre il più possibile la quantità di energia necessaria per riscaldare e raffreddare un edificio mentre questi sistemi dipendono ancora dai combustibili fossili.

Ci sono molti modi in cui un’azienda può ridurre la propria impronta di carbonio, ma di gran lunga quello più immediato è ridurre i consumi fin dall’inizio. Gli edifici vecchi e inefficienti si basano su progetti obsoleti, non in linea con gli standard attuali. E’ necessario un potenziamento degli strumenti di efficienza energetica per allineare gli obiettivi zero degli edifici con quelli globali. Il gruppo Net Zero Carbon Buildings (Nzcb), gestito congiuntamente dal Climate Group e il World Green Buildings Council, impegna le aziende affinché tutti gli edifici siano operativi a zero emissioni nette entro il 2050.

La più grande installazione solare sul tetto New York sul tetto dello Javits Center - Wikimedia Commons

La più grande installazione solare sul tetto  dello Javits Center di New York – Wikimedia Commons

Una ricerca della università di Stanford mette in luce che dal 2000 il riscaldamento globale è costato agli Stati Uniti e all’Unione europea almeno 4 trilioni di dollari e i paesi tropicali sono il 5% più poveri di quanto sarebbero stati senza gli impatti dei cambiamenti climatici. Il rapporto afferma inoltre che dovranno essere realizzati notevoli miglioramenti nell’efficienza energetica; la fornitura annuale globale di elettricità dovrà crescere da quattro a cinque volte per raggiungere i 90.000-115.000 terawattora e il ritmo annuale della capacità eolica e solare dovrà essere pari a 5-6 volte l’aumento raggiunto nel 2019. Anche gli edifici, i trasporti e l’industria dovranno essere elettrificati e l’utilizzo dell’idrogeno dovrebbe essere potenziato. Qualsiasi uso residuo di energia dovrebbe essere decarbonizzato utilizzando la cattura e lo stoccaggio del carbonio e la bioenergia sostenibile.

La Cina ha le risorse e la tecnologia per diventare un’economia ricca e sviluppata senza emissioni di carbonio entro il 2050. Tutte le nazioni in via di sviluppo dovrebbero essere in grado di raggiungere emissioni nette pari a zero entro il 2060 al più tardi, attirando “investitori verdi” privati. Le principali città degli Stati Uniti stanno assumendo la leadership nell’efficienza energetica e nella corsa verso la neutralità del carbonio. Tra queste New York, che ha approvato la legge locale 97 come parte del Climate Mobilization Act della città. Con la LL97 si mettono limiti di carbonio, a partire dal 2024, sulla maggior parte degli edifici sopra i 2300 metri quadri, ossia circa 40mila proprietà residenziali e commerciali. Entro il 2030 si stima che circa l’80% dei questi edifici dovranno investire somme ingenti di capitale al fine di migliorare l’efficienza energetica e/o eliminare completamente il consumo di combustibili fossili. Esemplare il progetto di energia solare da 1,4 MW di Siemens, il più grande solare sul tetto di . EnergyTeam

Attività finanziata a valere sul fondo per la ricerca di sistema elettrico PTR 2019-2021.