Ambiente, stabilità, impatto economico: cosa succederà nei prossimi 30 anni?
Energy in 2050: una riflessione sui temi aperti, possibili evoluzioni e spunti per una riflessione strutturata
Energy in 2050, un orizzonte lontano, ma per il quale occorre lavorare fin da subito.
Sì, perché lo scenario energetico nei prossimi 30 anni sarà completamente diverso da quello che appare oggi.
La volatilità dei mercati, ma anche dello scenario geopolitico globale, i cambiamenti climatici repentini, la variazione di domanda e offerta, eventi drammatici e inattesi rendono complesso prevedere l’evoluzione del panorama energetico nel medio-breve periodo.
Durante il lockdown conseguente alle restrizioni Covid19, la domanda energetica mondiale è crollata fino a un massimo del -30% YoY secondo le stime IEA. Un evento di portata globale ha invalidato centinaia di report e assunzioni portate avanti da analisti qualificati e esperti di settore.
La stessa cosa sta accadendo nel tempo presente in seguito al conflitto Ucraina-Russia e le conseguenze che lo stesso sta avendo sull’import-export di materie prime.
Da questo preambolo appare chiaro che, nel lungo periodo, avendo come orizzonte il traguardo del 2050, le variabili da considerare sono ennesime e il peso delle incognite può essere determinante.
Energy in 2050 – uno scenario mutevole
Occorre anche constatare come alcuni fattori, determinanti ai fini della comprensione dell’evoluzione dell’industria energetica, stiano evolvendo rapidamente e con una complessità sempre maggiore.
Il focus su attività del settore terziario, ad esempio, modifica la shape dell’approvvigionamento di energia, diminuendo i picchi di domanda, ma richiedendo una fornitura costante anche nelle ore notturne, modificando completamente i piani di manutenzione e fermo degli impianti.
La crescita dei paesi in via di sviluppo, che stanno passando da un’industria prettamente manifatturiera a un paradigma più vicino a quello europeo e statunitense, con maggior peso su industria della trasformazione e servizi.
La crescita demografica, pur con distribuzioni geografiche impari, vede circa 9 miliardi di individui sul pianeta Terra nel 2050, con una crescita vicina al 30% complessivamente.
Il settore della logistica è anch’esso in completa trasformazione, con un aumento della disponibilità di veicoli a uso personale, pervasività della mobilità elettrica, ricorso sempre più diffuso a spostamenti aerei a corta percorrenza.
D’altra parte i vincoli legati alla produzione di energia elettrica aumentano. La consapevolezza ambientale rende impraticabili scelte drastiche volte unicamente al massimizzare la produzione. Agglomerati di produzione energetica costruiti durante il boom industriale (anni ‘50 in avanti) sono oggi obsoleti, pertanto il peso operativo e il costo economico del rinnovamento vanno gestiti dalla generazione attuale.
Lo scenario globale è oggi completamente interdipendente, pertanto le scelte strategiche operate in passato, anche in ottica tattica, vanno oggi ripensate completamente. L’indipendenza energetica ritorna a essere un tema chiave nel piano evolutivo delle singole nazioni.
L’evoluzione tecnologica e la disponibilità di profili specialistici d’altra parte rende e renderà possibile la nascita di nuove soluzioni, portando paradigmi risolutivi prima inconcepibili o ritenuti profondamente inattuabili.
Lo scenario conservativo
Una previsione al 2050 costruita, per quanto possibile, in continuità sullo scenario attuale, porta a considerare quattro pilastri.
Come già sottolineato in precedenza, una previsione su un orizzonte trentennale risulta estremamente volatile, pertanto le assunzioni costruite su dati statistici e pertanto a oggi certa, vanno poi declinate su diversi scenari con ampiezza variabile.
La domanda globale di energia continuerà ad aumentare: assunzione che pare inconfutabilmente mettere d’accordo gli analisti su scala globale. La domanda energetica continuerà a aumentare e pertanto la tematica continuerà a essere d’attualità anche nel prossimo futuro.
Maggior attenzione alla sostenibilità: se a oggi le scelte ambientali sono state vissute dai governi come “nice to have”, è certo (anche in base agli accordi internazionali siglati) che esse avranno un impatto determinante nella configurazione degli asset produttivi di energia.
L’energia fossile continuerà a dominare: sebbene ci sarà un importante focus sulle rinnovabili, gli analisti stimano che gli investimenti fatti sulle fonti di energia tradizionali le renderanno ancora una fonte di energia primaria da qui al 2050. Secondo McKinsey in particolare, carbone, petrolio e gas continueranno a rappresentare il 74% della domanda di energia primaria, rispetto all’attuale 82%. Dopodiché, è probabile che il tasso di declino acceleri, in relazione all’esaurimento delle voci di ammortamento sugli investimenti effettuati dai grandi gruppi energetici globali.
Il riscaldamento globale non è vicino alla soluzione: con un pianeta sempre più popoloso e con grandi fasce di popolazione che accederanno per la prima volta a servizi evoluti, come automobili di proprietà, abitazioni con riscaldamento e condizionamento, viaggi aerei e beni deperibili, i bisogni energetici e produttivi sono previsti in crescita almeno fino al 2040. Questo fa sì che le voci collegate alla gestione del cambiamento climatico restino critiche sull’agenda dei paesi e delle organizzazioni su scala globale.
Tante domande, una certezza.
Quel che appare certo è un aumento su scala mondiale della domanda di energia: l’IEA, l’Agenzia Internazionale per l’Energia, prevede che la domanda globale di energia aumenterà del 47% nei prossimi 30 anni, spinta dalla crescita demografica ed economica, in particolare nei Paesi asiatici in via di sviluppo. Ciò richiederà un aumento della produzione di petrolio e di gas naturale, in assenza di innovazioni tecnologiche o di cambiamenti politici significativi.
Anche secondo l’OECD, Organizzazione per la Cooperazione e lo Sviluppo Economico, la crescita di domanda di energia globale sarà guidata dai paesi asiatici, in forte crescita. D’altra parte, l’OECD sembra invece conservativa sulle stime dei consumi energetici per i paesi della zona USA-EURO, prendendo in considerazione una crescita demografica stabile (se non addirittura stagnante) e un’evoluzione industriale ormai matura e orientata ai servizi più che ai prodotti (i quali per l’appunto sono tipicamente delocalizzati in paesi fuori dalla zona citata).
Energy in 2050: focus sulle rinnovabili
Come visto nelle previsioni precedenti, la continua dipendenza dalle fonti energetiche tradizionali, in particolare gas e petrolio, renderà impossibile raggiungere la carbon neutrality prevista per il 2050.
In particolare, secondo IEA, per raggiungere tale ambizioso obiettivo, si rende necessario che almeno il 90% della generazione di energia su scala globale provenga da fonti rinnovabili, con un predominio netto (>70%) di solare e eolico.
In particolare si stima che la realizzazione di questo paradigma avrà il suo punto di non ritorno nel 2030: se in tale data gli investimenti globali in metodi di produzione di energia ambientalmente sostenibili saranno almeno triplicati (ossia globalmente pari a 4’000 miliardi di dollari).
Analogamente dal punto di vista tecnologico si stima che le soluzioni energetiche legate a tecnologie rinnovabili dovranno crescere fino a sei volte più rapidamente rispetto a quanto avvenuto nella decade 2010-2020, secondo le previsioni di IRENA (Agenzia Internazionale per le Energie Rinnovabili).
Rinnovabili come boost per la crescita economica
D’altra parte non dobbiamo pensare al ricorso a fonti di energia rinnovabile come solo a una voce di spesa o a una limitazione per la crescita economica. Anzi, è esattamente l’opposto.
Se le voci di spesa necessarie per il raggiungimento degli obiettivi di transizione economica ammontano a circa 2’000 miliardi di dollari su base annua, si stima, sempre secondo i dati IRENA, che i benefici portati dalla riduzione di inquinamento e problemi di salute a esso collegati, minor impatto a livello di cambiamento climatico, e generazione di posti di lavoro causati dall’adozione di nuove tecnologie, a alto valore aggiunto, porterà a un avanzo netto di circa 50’000 miliardi di dollari, considerando il trentennio 2020-2050.
La transizione energetica avrà implicazioni globali orizzontali: non solo energia ma anche università, mercato del lavoro, finanza, produzione industriale, trasporti, sanità, e in senso lato politiche globali dei governi.
Transizione Energetica: una sfida possibile
Indubbiamente la transizione verso una produzione energetica maggiormente basata su fonti rinnovabili è tra le prime sfide che compongono il nostro outlook Energy in 2050.
Ma quali sono gli step attuativi che renderanno possibile la realizzazione di tale trasformazione?
- Cambiamento Globale: la transizione energetica dovrà avvenire su scala globale, ivi comprendendo quindi paesi in via di sviluppo e regioni periferiche dei maggiori continenti. L’azione limitata ai paesi OECD sarà assolutamente vana.
- Cambiamento Olistico: il cambiamento non riguarderà solo il settore energetico, ma anzi occorrerà il supporto del settore tecnologico, della ricerca, della finanza, delle infrastrutture, e ultimo ma non ultimo della politica e dei singoli stati: le infrastrutture da attuare sono ingenti e dall’elevato impatto sul territorio – basti pensare all’estensione delle moderne solar farm.
- Dal globale al locale: la transizione energetica dovrà portare impatti tangibili anche a livello locale, ad esempio trasporti, mobilità e micro-mobilità. Andrà letteralmente costruita una domanda per mobilità non più dipendente da combustibili fossili.
- Costi e benefici distribuiti: una transizione dove i costi gravano specificatamente e i benefici sono distribuiti non è appetibile. Occorre quindi distribuire anche i costi di ricerca sviluppo implementazione e manutenzione su base globale, tra paesi della zona asiatica e quelli della zona USA-EURO.
- Il futuro inizia oggi: il traguardo del 2050 va costruito giorno dopo giorno, a partire da oggi. L’impatto è di tale portata che solo un incremento graduale lo renderà sostenibile.
Energy in 2050: i nuovi paradigmi
Il settore energetico dei prossimi 30 anni sarà basato anche su nuovi paradigmi e tecnologie che oggi sono embrionali o poco diffusi.
- Storage: lo stoccaggio di energia, anche su base distribuita, sarà una componente essenziale dell’approvvigionamento di energia del prossimo futuro. Apportando maggiore stabilità, specialmente per quanto riguarda la generazione tramite fonti rinnovabili, permetterà un miglior bilanciamento di domanda e offerta e una maggiore proliferazione di soluzioni di generazione di energia locale.
- Incentivi e piani di finanziamento: con una maggiore e rinnovata consapevolezza a livello globale, incentivi per la trasformazione energetica, anche su base individuale (efficienza energetica degli edifici, generazione in loco, migliori sistemi di metering e controllo dei consumi), porteranno a una diffusione capillare di soluzioni energetiche anche avanzate, permettendo maggior pervasività di soluzioni oggi di nicchia.
- Diffusione della mobilità elettrica: una minor domanda di petrolio data dal settore trasporti sarà determinate per un cambio di direzione di investimenti in ogni livello della fase produttiva. Determinante sarà pertanto la diffusione di veicoli elettrici (EMV), e le politiche a esso collegate. È attualmente in fase di discussione un emendamento a livello europeo che consentirebbe la vendita di veicoli che utilizzino combustibili climaticamente neutri a partire dal 2035.
- Integrazione tra veicoli e la rete: i veicoli elettrici sono letteralmente batterie energetiche mobili. Una loro integrazione con la rete, ad esempio permettendo lo scambio tra veicoli posteggiati nelle ore notturne, potrebbe permettere la nascita di nuove soluzioni di bilanciamento per l’intero sistema energetico.
- Micro-grid e scambi peer-to-peer: una diretta conseguenza di quanto sopra è indubbiamente la nascita e diffusione del fenomeno delle comunità energetiche. Le comunità energetiche sono aggregati collettivi che condividono energia rinnovabile e pulita, in uno scambio tra pari. Le comunità energetiche rappresentano quindi un modello innovativo per la produzione, la distribuzione e il consumo di energia, tramite anche lo scambio tra individui (P2P), la creazione di micro reti (micro-grid) e ottimizzazione del surplus energetico (scambio sul posto e vendita).
Le fonti di energia del futuro
Diamo ora uno sguardo a quelle che potrebbero essere le fonti di energia del futuro. Ad oggi embrionali, sperimentali o instabili. Ma che potrebbero essere la norma in uno scenario di medio – lungo periodo.
Idrogeno: l’idrogeno è indubbiamente un vettore energetico di grande interesse. Globalmente si sta sperimentando a più livelli, sia con fini di alimentazione (uso combustibile) che trasporto, stoccaggio, e temi legati alla sicurezza. Determinante per un impiego massivo sarà anche l’ottimizzazione del ciclo produttivo dell’idrogeno, in quanto a oggi la sua produzione è legata all’impiego di altre fonti energetiche (pertanto viene definito un vettore e non una fonte di energia), e il suo ciclo produttivo, basato su gassificazione del carbone, genera ingenti quantitativi di Co2.
Nucleare Next-Gen: la nuova generazione di impianti nucleari include soluzioni a maggior sicurezza, minor impatto ambientale, maggior semplicità di costruzione, e migliore efficienza. Soluzioni innovative includono micro-plant, impianti di dimensioni ridotte atte a servire limitate porzioni di territorio, impianto off-shore su piattaforme simili a quelle oggi in uso al settore estrattivo, e minor impiego di risorse idriche per il raffreddamento della centrale stessa.
Fusione nucleare: la fusione nucleare, a differenza dei processi attuali basati sulla fissione atomica, promette produzione di energia illimitata senza emissioni di Co2 e senza produrre pericolose scorie nucleari. Riuscendo a imitare in modo controllato lo stesso tipo di reazione atomica che si verifica al centro del sole, i reattori a fusione potrebbero fornire un’enorme quantità di energia a basso costo ambientale.
Offshore wind farm: la costruzione di grandi impianti eolici posizionati nel mezzo di porzioni oceaniche garantirebbe un costante approvvigionamento di energia pulita limitandone l’impatto ambientale locale e territoriale.
Energia oceanica: gli oceani sono una risorsa di energia di vastissime dimensioni ad oggi sostanzialmente non sfruttata. L’utilizzo della conversione termica, ossia della differenza di temperatura tra acque superficiali e le profondità marine, permetterà la generazione di energia costante a disposizione dei territori costieri.
Analogamente il moto ondoso potrebbe garantire una fonte di energia alternativa in territori difficilmente servibili diversamente.
Energia dallo spazio: tecnologie estremamente avanzate basate su soluzioni aerospaziali, come la raccolta dell’idrogeno dalla Luna per alimentare le celle a combustibile sulla Terra, o la costruzione e messa in orbita di pannelli solari che che assorbono la luce solare diretta 24 ore su 24 e la trasmettono alle stazioni a terra via radio o microonde sono ad oggi poco più che progetti ma che potrebbero diventare una fonte di energia per le prossime generazioni. NASA e aziende private come SpaceX stanno già studiando possibili applicazioni di tali soluzioni dal sapore sci-fi.
Energia dal sole: l’energia solare oggi è sfruttata solo in minima parte. Pensiamo alla possibilità di convertire l’energia solare in un composto chimico che possa essere immagazzinato e consumato in forma liquida, come la benzina ad esempio. Una vera rivoluzione.
Un futuro troppo lontano? Attualmente al MIT un gruppo di scienziati guidati da Jeffrey Grossman sta lavorando al progetto. È probabile che ne sentiremo parlare ancora da qui al 2050.
E oggi?
Il miglior modo per prevedere il futuro è costruirlo. Ecco perché in Ark siamo focalizzati sul supportare le aziende e i professionisti dell’energia nel realizzare ambiziosi progetti e soluzioni innovative. Vuoi sapere come possiamo aiutarti? Contattaci.
