La quinta transizione energetica, la più gigantesca e veloce di sempre

Un aforisma di Oscar Wilde dice: “Quando gli dei vogliono punirci, esaudiscono le nostre preghiere”.

Speriamo non valga nel caso della transizione energetica, perché i tanti che da anni la auspicano e lavorano per realizzarla, come noi che scriviamo per QualEnergia, forse potrebbero vedere avverarsi il loro obiettivo.

Uno studio della International Solar Energy Society, realizzato dal professore di ingegneria energetica Andrew Blakers della Australian National University, e dal suo collega brasiliano Ricardo Rüther della Universidade Federal de Santa Catarina, fa notare come sia in corso il più straordinario cambiamento del sistema energetico mai visto nella storia umana, in termini di velocità, globalità e dimensioni.

La prima transizione energetica si potrebbe considerare la scoperta di come usare e controllare il fuoco da parte del genere Homo circa un milione di anni fa: per tutto il periodo precedente i nostri antenati avevano potuto contare solo sui loro muscoli, come fonte di energia.

L’agricoltura, apparsa intorno a 10.000 anni fa, è stata probabilmente la seconda transizione: “non solo ha ‘monopolizzato’ l’energia solare che cadeva in tratti di terreno, sostituendo tutte le piante inutili con quelle adatte al nutrimento, ma ha anche affiancato al fuoco e all’energia muscolare umana, quella di animali addomesticati, come cavalli, asini o buoi.

Successivamente l’uomo ha trovato anche modi per impiegare la forza del vento e dell’acqua per magli e mulini. Poi per millenni le fonti energetiche principali sono rimaste sostanzialmente sempre le stesse.

La terza transizione, com’è noto, è avvenuta fra XVIII e XIX secolo, quando l’uso del carbone fossile per la fabbricazione dell’acciaio in Gran Bretagna, portò all’invenzione del motore a vapore usato per azionare pompe per le miniere, e quindi per i treni e le navi a vapore. In seguito, il carbone è stato prima affiancato e poi sostituito in molti campi, trasporti in primis, dal petrolio.

La quarta transizione è cominciata più o meno 130 anni fa, con l’elettrificazione dell’economia, che, partita con le centrali a carbone e petrolio, ha visto via via aggiungersi nel corso dei decenni anche quelle idroelettriche, nucleari e, infine, a gas naturale, fonti che in molte nazioni oggi sono diventate le principali.

Ebbene, ci dicono ora i due ricercatori di Ises International, la quinta transizione energetica, quella verso le rinnovabili, iniziata su grande scala solo meno di venti anni fa, sta già travolgendo tutte le vecchie fonti a un ritmo che sembrava impossibile.

“Solare ed eolico sono stati installati nel 2021 per una potenza di circa 260 GW (nel 2022 si stima l’installazione di circa 260 GW di FV e 100 GW di eolico, ndr), tre volte superiore a quella di tutte le altre nuove fonti di elettricità messe insieme”, ricorda Blakers. “E questo perché è il mercato ad certificare che fotovoltaico ed eolico sono oggi i metodi più competitivi e pratici per l’implementazione di nuova capacità di generazione”.

Preveniamo subito le obiezioni degli scettici: solare ed eolico, essendo intermittenti, a pari potenza installata producono durante l’anno 3-4 volte meno energia di fonti programmabili come il nucleare o il gas, che, generalmente, si fermano solo per guasti, manutenzione o rifornimenti.

Ma anche cambiando la frase di Blakers in “gli impianti solari ed eolici installati nel 2022 produrranno circa tanta energia quanto tutti i nuovi impianti alimentati con le altre fonti” non è che diventi meno impressionante: da cenerentole sbeffeggiate come ‘sogni di ambientalisti’, solare ed eolico sono diventati i protagonisti assoluti della scena energetica mondiale: se nel 2000 si fabbricavano pochi MW di pannelli solari l’anno, oggi siamo a oltre 500 MW al giorno.

“Questa installazione accelerata significa che solare ed eolico stanno soddisfacendo gran parte della nuova domanda di elettricità, cresciuta del 2,7% all’anno fra 2011 e il 2021, tre volte rispetto alla crescita della popolazione mondiale”, aggiunge Rüther.

E meno male che è così, altrimenti le emissioni di CO2, rimaste sostanzialmente stabili dopo il 2018, sarebbero andate alle stelle, mandando la concentrazione delle emissioni e il clima ancora più fuori controllo.

Si potrebbe pensare che l’impeto di aumento delle installazioni registrato nei primi tempi, sia destinato via via a smorzarsi, come in genere accade con ogni innovazione: si comincia in un mercato “vuoto” con aumenti a tripla o doppia cifra, e via via che l’adozione dell’innovazione cresce, l’aumento del nuovo fisiologicamente va a calare.

Ma questo non sta accadendo con la quinta transizione: sotto la spinta degli impegni climatici, della crescente convenienza dell’elettricità prodotta e ora anche delle preoccupazioni geopolitiche, la crescita delle installazioni di eolico e FV continua sempre a ritmi altissimi: +18% è la media annua, e ormai da molti anni.

“Continuando così, gli attuali 1.000 GW di fotovoltaico installato nel mondo potrebbero sestuplicarsi entro 10 anni”, dice Blakers.

“Il solare ha già superato la potenza del nucleare nel 2017, e se la crescita continuerà come adesso, anche se potrebbe accelerare ulteriormente, supererà quella dell’idroelettrico già quest’anno, del carbone l’anno prossimo e del gas nel 2025. Al 2031 la somma della potenza di queste quattro fonti di elettricità tradizionali sarà minore di quella del solo fotovoltaico”.

Missione computa? No, perché saremo ancora molto lontani dai target futuri.

Si stima che al 2050 un abitante di un paese sviluppato consumerà in media circa 20 MWh di elettricità l’anno, il doppio di oggi, a causa dell’elettrificazione del sistema energetico, che riguarderà anche gran parte della climatizzazione e dei trasporti: se quei consumi si estendessero a tutti i 10 miliardi di persone di metà secolo, in teoria serviranno 200.000 TWh di elettricità l’anno.

“Se il 60% di questa elettricità dovrà arrivare dal solare, la fonte con le maggiori possibilità di espansione, si dovrà passare dagli attuali 1000 GW a 75.000 GW di FV su scala mondiale; una potenza che andrà affiancata proporzionalmente da una quantità grande di impianti di accumulo di breve, medio e lungo periodo. Sembrerebbe un’impresa senza speranza, eppure l’Australian National University ha già individuato nel mondo 616mila siti dove i dislivelli del terreno consentirebbero di realizzare impianti di pompaggio idroelettrico dedicato solo allo storage: la loro capacità complessiva sarebbe di 23.000 TWh, circa 50 volte quanto sarà necessario al 2050 per rendere programmabile una produzione a rinnovabili 100%”, conclude Rüther.

Insomma, la quinta transizione energetica dell’umanità sta finalmente accelerando, ma deve ancora percorrere larga parte di un itinerario pieno di difficoltà enormi per dimensioni e complessità: basti solo pensare che le precedenti transizioni hanno gradualmente affiancato alle vecchie fonti quelle nuove, con una sostituzione molto lenta, graduale e raramente completa.

Stavolta le ultime arrivate devono spazzare via totalmente quelle precedenti in appena 50 anni, perché ormai incompatibili con la difesa dell’ambiente, del clima e della stabilità geopolitica.

Ci riusciremo? Avessimo fatto questa domanda agli esperti 10-15 anni fa, la risposta raramente sarebbe stata positiva: allora, all’inizio dell’accelerazione nella produzione di FV ed eolico, sembrava per molti impensabile completare la transizione senza la presenza di grandi centrali nucleari o a gas.

Oggi, invece, si comincia a vedere una piccola e tremolante luce in fondo al tunnel, una luce alimentata con energia pulita.