L’umanità è ormai entrata pienamente nell’era dell’elettrotecnica, il ramo della tecnica che studia e applica l’uso dell’elettricità per realizzare dispositivi, impianti e sistemi utili in ambito industriale, civile e quotidiano.
Il solare e l’eolico stanno scalando i mix energetici globali, veicoli elettrici, pompe di calore e intelligenza artificiale stanno elettrificando nuovi utilizzi, le batterie e la digitalizzazione stanno collegando domanda e offerta.
Questa “rivoluzione elettrotecnica” è oggi diventata troppo economica per non espandersi e troppo grande per essere ignorata, e con benefici evidenti. “Se gli attuali tassi esponenziali si mantenessero per altri cinque anni, la domanda globale di combustibili fossili crollerebbe”, spiega Kingsmill Bond, ex ricercatore del Rocky Mountain Institute e ora energy strategist per il think tank britannico Ember.
La rivoluzione, secondo una recente analisi Ember, rappresenta “la trasformazione più profonda del sistema energetico dal passaggio dalla biomassa ai combustibili fossili” nel XVIII secolo. Con la diminuzione dei costi dell’elettrotecnica e la continua crescita esponenziale del settore, un secolo di evoluzione si sta praticamente comprimendo in un decennio di rivoluzione.
Elettricità e geopolitica
L’elettricità è oggi il motore del cambiamento, alimentata dalle energie rinnovabili in rapida crescita e stimolo costante dell’intera economia attraverso l’elettrificazione. Offre inoltre una via verso la sicurezza energetica per gran parte del mondo.
L’elettrotecnica è così anche un fattore geopolitico, in quanto capace di accrescere l’indipendenza e la sicurezza dei sistemi energetici locali. L’80% della popolazione mondiale vive in Paesi importatori di combustibili fossili, con oltre 50 Stati che importano più della metà della loro energia primaria da fonti sporche, come evidenzia la cartina.
Al contrario, il 92% dei Paesi ha un potenziale di produzione da fonti rinnovabili superiore di oltre dieci volte alla domanda attuale. Una volta acquistata, l’elettrotecnologia dura per decenni, proteggendo dalle oscillazioni dei prezzi globali.
In sostanza, le interruzioni di flussi di combustibili fossili hanno la capacità di paralizzare totalmente l’economia, mentre un blocco delle tecnologie elettriche potrebbe causare soltanto un rallentamento temporaneo, senza comportare gli stessi squilibri a livello di mercato. Un fattore determinante soprattutto oggi, in cui le superpotenze utilizzano le proprie risorse come arma di ricatto e di minaccia.
L’elettrotecnica è il principale motore della crescita energetica
La crescita esponenziale dell’elettrotecnica – si legge nell’analisi di Ember – sta già rimodellando i mercati energetici. Da 30 anni, la potenza fotovoltaica installata raddoppia in media ogni tre anni e, dal 2020, l’accumulo di energia tramite batterie è quasi raddoppiato ogni anno. Il solare è passato dall’essere la fonte con la minore capacità a quella più grande in appena un decennio.
Solare ed eolico dominano la crescita della domanda elettrica. L’elettricità ora copre quasi tutto l’incremento della domanda finale di energia negli edifici, nell’industria e nel trasporto su strada. Ha superato il petrolio come principale fornitore di energia utile già nel 2007.
Le vendite di veicoli con motore a combustione interna sono in calo dal 2017 e, nello stesso periodo, le vendite di veicoli elettrici sono aumentate di 15 volte.
In generale, sostiene Ember, tre quarti del fabbisogno energetico può essere soddisfatto dall’elettrotecnica. Le regioni e le nazioni più importanti ricavano già più della metà della loro elettricità da solare ed eolico, e una penetrazione del 70-80% di queste due fonti a un prezzo ragionevole è oggi “alla nostra portata”, come evidenzia il grafico in basso, sottolineando anche alcune differenze geografiche e includendo i Paesi più virtuosi.
Inoltre, l’innovazione tecnologica nei trasporti elettrici e nelle pompe di calore ha spinto la quota della domanda finale globale di energia che può essere elettrificata dal 25% del 2000 al 75% del 2025. Ulteriori innovazioni stanno erodendo il restante 25% nei settori della navigazione, dell’aviazione e del riscaldamento ad alta temperatura.
I combustibili fossili verso un declino terminale
Grazie all’affermarsi dell’elettrotecnica in un Paese e in un settore dopo l’altro, la domanda di combustibili fossili è rimasta invariata per l’energia industriale dal 2014, per l’edilizia dal 2018, per il trasporto su strada dal 2019 e potrebbe raggiungere il picco per la produzione elettrica quest’anno, afferma l’analisi Ember.
Due terzi dei Paesi hanno già registrato un picco nella domanda di combustibili fossili nei settori di uso finale e metà del mondo ha registrato un picco nei combustibili fossili per la produzione di elettricità.
Se le attuali tendenze nell’implementazione delle rinnovabili e nell’elettrificazione continueranno, la domanda di combustibili fossili diminuirà rapidamente entro il 2030.
Inoltre, tre leve chiave come veicoli elettrici, pompe di calore e fonti rinnovabili hanno già il potenziale per ridurre le importazioni nette di combustibili fossili del 70% rispetto al 2022, con un risparmio di 1,3 migliaia di miliardi di dollari a livello globale ogni anno.
I grafici in basso mostrano (a sinistra) le importazioni nette di energia fossile, espresse in exajoule (EJ), in calo grazie soprattutto all’impatto delle rinnovabili, e (a destra) la spesa globale per le importazioni di fonti sporche, la cui flessione è guidata in questo caso dalla diffusione dei veicoli elettrici.
Con la riduzione del costo marginale dell’elettricità si genereranno inoltre nuova competitività industriale e nuove innovazioni digitali. I mercati emergenti saranno quelli che ne trarranno i maggiori benefici, mentre i petro-Stati andranno incontro a un declino e nasceranno nuovi elettro-Stati.
Secondo Ember, la transizione sarà guidata anche da fattori economici. Le materie prime fossili diventano infatti più costose con l’aumentare dei processi estrattivi, secondo un meccanismo che le vede totalmente in balìa dei principali produttori che controllano l’offerta.
L’elettrotecnica è invece un sistema con curve di apprendimento tecnologico chiare e costi in calo di circa il 20% pressoché ogni volta che le installazioni raddoppiano.
L’elettrotecnica sta già assorbendo due terzi degli investimenti energetici globali ed è responsabile di tutta la crescita prevista dei posti di lavoro nel settore energetico. Inoltre, ha contribuito al 10% della crescita del Pil globale nel 2023, con picchi del 22% in Cina e del 30% nell’Ue.
