Efficienza e rinnovabili termiche: due pilastri irrinunciabili della transizione energetica

Il loro ruolo di queste tecnologie nello scenario 1,5 °C dell'agenzia Irena, guardando in particolare a edifici e industrie.

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Efficienza energetica e fonti rinnovabili nel settore termico sono due pilastri della transizione verde, secondo il rapporto “World Energy Transitions Outlook 2022 – 1.5 °C Pathway” pubblicato dalla International Renewable Energy Agency (Irena), organizzazione intergovernativa che promuove la diffusione delle energie pulite.

Di quel rapporto avevamo già parlato in tema di materiali critici per la transizione energetica a livello mondiale; vediamo ora quali scenari si prospettano per le politiche e misure di efficienza e per lo sviluppo delle rinnovabili termiche (bioenergie e solare termico).

Ricordiamo poi che nei giorni scorsi la Iea (International Energy Agency) ha pubblicato il suo nuovo rapporto globale sulle politiche di efficienza energetica.

Efficienza energetica e decarbonizzazione

Le misure di efficienza energetica, evidenzia il rapporto Irena, devono essere aumentate rapidamente e in modo sostanziale per contenere il surriscaldamento globale entro 1,5 °C.

Queste misure contribuiranno per il 25% alla riduzione complessiva delle emissioni di CO2 al 2050. Tra i tanti esempi proposti nel documento, un ampio spazio è dedicato agli edifici.

Nel settore edilizio, la cosiddetta intensità energetica – definita come la quantità di energia consumata per unità di superficie – dovrà dimezzarsi entro il 2050. Ciò richiederà che tutti i nuovi edifici siano a “energia zero” dal 2030 in poi. Nel frattempo, negli edifici esistenti, il tasso di ristrutturazione dovrà raddoppiare, fino al 2% annuo del parco immobiliare al 2030; un aumento significativo rispetto alla media storica (1% annuo).

Si cita in particolare la Renovation Wave introdotta nel 2020 in Europa per accelerare il tasso di riqualificazione degli immobili nel quadro del Green Deal; sono necessarie, secondo Irena, altre iniziative di questo tipo in altre parti del mondo, rendendo obbligatori standard di efficienza più rigorosi per gli edifici nuovi e per quelli esistenti a elevato consumo energetico.

In particolare, la domanda di energia per il riscaldamento degli ambienti si dimezzerà nello scenario 1,5 °C, trainata dagli interventi di efficienza (isolamento termico) e dalla crescente adozione di pompe di calore per elettrificare direttamente il riscaldamento con energia rinnovabile, riducendo così il ricorso ai combustibili fossili.

Nelle industrie, prosegue il rapporto, il risparmio energetico e le misure di efficienza implicano la riduzione della domanda di energia e materiali attraverso una serie di azioni, tra cui miglioramenti tecnici nei processi produttivi e applicazione di pratiche di economia circolare (riciclaggio, riutilizzo, gestione dei rifiuti).

Più in generale, per ottenere la completa decarbonizzazione del comparto industriale proposta nello scenario, secondo gli esperti Irena saranno fondamentali queste cinque azioni:

  • economia circolare per ridurre la produzione di nuovi materiali;
  • uso diretto di elettricità pulita con fonti rinnovabili (ad es. con motori e forni elettrici);
  • uso diretto di calore e biomasse rinnovabili;
  • idrogeno verde prodotto da elettricità rinnovabile;
  • diffusione di tecnologie CCS (Carbon capture and storage) per catturare le emissioni residue di CO2.

Queste azioni consentirebbero non solo di azzerare le emissioni nette di CO2 del settore industriale al 2050, ma anche di raggiungere un risultato netto negativo. In altre parole, si potrebbe passare da circa 9,3 miliardi di tonnellate (Gt, giga-tonnellate) di CO2 nel 2019 a -1 GtCO2 nel 2050 (si veda il grafico sotto, tratto dallo studio Irena).

Rinnovabili termiche

Gli usi diretti delle energie rinnovabili termiche, tra cui bioenergia, solare termico e teleriscaldamento, offrono soluzioni per decarbonizzare trasporti, edifici e industrie, che vanno sostenute con nuove regolamentazioni e incentivi fiscali.

Il rapporto punta in modo particolare sulle opportunità offerte dal solare termico e dal teleriscaldamento. I sistemi solari termici negli edifici vedranno, infatti, una crescita significativa, perché sono tecnologie mature, affidabili ed economiche in luoghi con elevato irraggiamento.

E anche in aree con una risorsa solare non ideale, questi sistemi possono essere supportati da un boiler elettrico. Nel 2020 erano presenti 715 milioni di m2 di collettori solari termici: nello scenario 1,5 °C si dovrà salire a 3 miliardi di m2 di superficie entro il 2030.

Le applicazioni industriali del solare termico aumenteranno notevolmente, fino a soddisfare il 5% della domanda di calore del settore entro il 2050. Tuttavia, sono necessari più investimenti pubblici in ricerca, sviluppo e progetti dimostrativi, al fine di ridurre le barriere tecniche e le incertezze sui costi e le prestazioni delle tecnologie.

Infine, si legge nel rapporto Irena, i sistemi di teleriscaldamento e teleraffrescamento offrono vaste opportunità di integrare fonti rinnovabili come bioenergia, calore geotermico e solare.

Nello scenario 1,5°C, la domanda di teleriscaldamento aumenterà del 70% entro il 2030: per fornire questo calore da fonti prive di carbonio, varie soluzioni sono disponibili, tra cui grandi caldaie elettriche, pompe di calore, solare termico di grandi dimensioni, oltre alla produzione di bioenergia dai rifiuti urbani o da altre risorse bioenergetiche locali.

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