Le energie rinnovabili rappresentano oggi una delle soluzioni più promettenti per affrontare la crisi climatica e ridurre la dipendenza dai combustibili fossili. Con l’avanzamento delle tecnologie solari, eoliche, idroelettriche e geotermiche, l’idea di un mondo alimentato interamente da fonti rinnovabili inizia a sembrare una soluzione concreta. Tuttavia, ci sono ancora molti dubbi e sfide: possono davvero le energie rinnovabili soddisfare l’intero fabbisogno energetico globale? Questo articolo analizza le potenzialità, le limitazioni e le condizioni necessarie affinché le rinnovabili diventino il pilastro del sistema energetico globale.
Indice
Lo scenario energetico globale attuale
Il primo passo è analizzare lo scenario in cui ci troviamo: quale tipo di energie impieghiamo e come? Ne parliamo adesso.
Il mix energetico mondiale
Secondo il report World Energy Outlook 2024 (WEO) dell’Agenzia Internazionale dell’Energia, oggi il mondo dipende ancora fortemente dai combustibili fossili, che coprono circa l’80% del fabbisogno energetico globale, con il petrolio predominante nei trasporti e il carbone nell’elettricità. Le energie rinnovabili, sebbene in rapida crescita, contribuiscono principalmente alla produzione elettrica (circa il 30%), trainate da solare, eolico e idroelettrico. Occorre inoltre tenere conto che per accelerare la transizione, è cruciale superare sfide come l’intermittenza delle fonti e l’obsolescenza delle reti, perché queste limitano la capacità di integrare le energie rinnovabili nel sistema energetico globale in modo affidabile, causando sprechi di energia prodotta e difficoltà nel garantire una fornitura costante.
La quota attuale delle rinnovabili nel fabbisogno globale
Le energie rinnovabili coprono circa il 30% della produzione globale di elettricità, con l’idroelettrico al 15%, l’eolico al 7% e il solare al 4%. Tuttavia, il loro contributo al consumo totale di energia primaria resta inferiore al 20%, a causa della forte dipendenza dai combustibili fossili nei settori dei trasporti e del riscaldamento. La crescita delle rinnovabili è promettente, ma al momento non ancora sufficiente per una transizione globale completa. Tuttavia, con investimenti mirati, progresso tecnologico e politiche di supporto, è possibile aumentare significativamente la loro quota nel mix energetico e avvicinarsi a una copertura globale del fabbisogno energetico.
Tipologie di energie rinnovabili e il loro potenziale
Scendiamo ora nel dettaglio di ciascuna delle fonti rinnovabili per comprenderne le caratteristiche, limiti e potenzialità.
Solare: opportunità e limiti
L’energia solare è tra le fonti rinnovabili più promettenti, con una crescita del 22% annuo nel 2022, trainata dal calo dei costi: i pannelli fotovoltaici costano oggi l’80% in meno rispetto a dieci anni fa. Con un potenziale teorico di 173.000 terawatt annui, il solare ha la capacità, se completamente sfruttato, di soddisfare più volte il fabbisogno energetico mondiale. Tuttavia, l’intermittenza richiede sistemi di accumulo efficienti, e la produzione dei pannelli solleva preoccupazioni per l’uso di materiali rari come il litio.
Eolico: risorse e distribuzione
L’energia eolica è una delle fonti rinnovabili più sfruttate, con una capacità installata globale di oltre 830 GW nel 2023, sufficiente a coprire circa il 7% della domanda elettrica mondiale. Le turbine onshore sono economiche e rapide da installare, mentre l’eolico offshore, che sfrutta venti più costanti e potenti, richiede investimenti maggiori a causa delle infrastrutture marine e dei costi di manutenzione. Tuttavia, la distribuzione è disomogenea: i Paesi con ampie coste e pianure (Cina, USA, Europa) guidano il settore, mentre le regioni senza infrastrutture adeguate rimangono indietro.
Idroelettrico: stato attuale e margini di crescita
L’energia idroelettrica è la fonte rinnovabile più utilizzata a livello globale, rappresentando il 16% della produzione totale di elettricità e quasi il 60% della produzione da fonti rinnovabili. È apprezzata per la sua capacità di generare energia stabile e continua, oltre che per il potenziale di accumulo nei sistemi a pompaggio. Tuttavia, la crescita è rallentata da limiti geografici, impatti ambientali e siccità sempre più frequenti.
In Italia, l’idroelettrico contribuisce per circa il 40% alla produzione da rinnovabili, ma la produzione è calata a 30,3 TWh nel 2022 a causa della scarsità d’acqua. Globalmente, i nuovi progetti si concentrano in Cina, India e Africa, dove esistono ancora aree ad alto potenziale. I margini di crescita includono:
- ammodernamento degli impianti esistenti, per aumentarne l’efficienza;
- piccoli impianti idroelettrici, ideali per comunità locali;
- sistemi di pompaggio, per bilanciare le reti energetiche.
Investimenti in innovazione e gestione sostenibile possono migliorare l’efficienza e l’affidabilità del settore, rendendolo un pilastro della transizione energetica.
Geotermico e biomasse: il ruolo di queste tecnologie
L’energia geotermica, con 16 GW installati a livello globale, offre produzione stabile sfruttando il calore terrestre, ma richiede siti specifici e investimenti iniziali elevati. Le biomasse, utilizzate per riscaldamento ed elettricità, rappresentano una risorsa versatile ma devono essere gestite in modo sostenibile per evitare deforestazione ed emissioni. Entrambe contribuiscono a diversificare il mix energetico.
Sfide tecnologiche e infrastrutturali
Abbiamo già accennato al fatto che per rendere le rinnovabili il pilastro del sistema energetico globale è necessario affrontare alcune sfide cruciali, legate alle tecnologie di accumulo, all’efficienza delle reti e all’intermittenza delle fonti. In questa sezione esploriamo queste problematiche e le soluzioni emergenti.
Accumulo di energia: il nodo delle batterie
L’accumulo di energia è cruciale per superare l’intermittenza di fonti come solare ed eolico. Le batterie al litio dominano il settore grazie alla loro efficienza, ma i costi, l’estrazione di materie prime e la durata limitata rappresentano sfide importanti. Tecnologie alternative, come batterie a stato solido e sistemi di accumulo gravitazionale, sono in sviluppo. L’innovazione, pertanto, è essenziale per garantire una transizione energetica sostenibile.
Smart-grid e distribuzione intelligente
Le smart grid, reti elettriche digitalizzate e interattive, sono essenziali per integrare le energie rinnovabili. Permettono di bilanciare domanda e offerta in tempo reale, migliorando l’efficienza e riducendo le perdite. Grazie ai sensori IoT e ai sistemi di controllo avanzati, possono gestire l’intermittenza delle fonti rinnovabili e favorire l’accumulo energetico. L’implementazione richiede però investimenti significativi e una modernizzazione delle infrastrutture esistenti.
Intermittenza delle fonti rinnovabili e soluzioni alternative
L’intermittenza del solare e dell’eolico, causata dalla variabilità delle condizioni atmosferiche, rappresenta una sfida per la stabilità delle reti. Le soluzioni includono sistemi di accumulo (batterie e idroelettrico a pompaggio), reti intelligenti (smart grid) e fonti complementari come geotermico e biomasse. Inoltre, l’idrogeno verde, prodotto con surplus rinnovabile, può fungere da riserva energetica a lungo termine, migliorando l’affidabilità del sistema.
Affrontare queste sfide richiede innovazione tecnologica, investimenti mirati e una visione coordinata tra governi, aziende e cittadini, ponendo le basi per una transizione energetica sostenibile ed efficace.
Sostenibilità economica e sociale
Quali sono le azioni che occorre intraprendere per sostenere questo indispensabile passaggio epocale? Ne parliamo adesso.
Investimenti necessari e tempi di ritorno
La transizione verso le energie rinnovabili richiede investimenti globali stimati in oltre 4.000 miliardi di dollari entro il 2030, secondo l’IEA. Solare, eolico e infrastrutture di accumulo rappresentano le aree principali. I tempi di ritorno variano: per il solare, gli impianti residenziali rientrano in 5-10 anni, mentre grandi progetti possono richiedere oltre un decennio. Politiche di sostegno e incentivi sono fondamentali per accelerare l’adozione.
Creazione di nuovi posti di lavoro e impatti sociali
Secondo quanto riporta la International Renewable Energy Agency, le energie rinnovabili sono un potente motore per l’occupazione: nel 2022 hanno generato 13 milioni di posti di lavoro a livello globale, con il solare al primo posto. I nuovi impieghi riguardano installazione, manutenzione e ricerca tecnologica. Tuttavia, la transizione può causare perdite nei settori tradizionali dei combustibili fossili, richiedendo pertanto piani di riqualificazione professionale per garantire una transizione giusta e inclusiva.
Accessibilità energetica nei paesi in via di sviluppo
In base da quanto si apprende dal report Tracking SDG 7: The Energy Progress Report 2023, pubblicato dal World Bank Group, oltre 700 milioni di persone nei Paesi in via di sviluppo non hanno accesso all’elettricità, rendendo l’energia uno dei nodi centrali per lo sviluppo sostenibile. Il rapporto esamina i progressi globali verso l’obiettivo di garantire energia moderna e sostenibile per tutti entro il 2030.
Le energie rinnovabili, come solare ed eolico, offrono soluzioni decentralizzate per colmare questo divario. Progetti di mini-grid (reti locali collegate a una rete centrale) e off-grid (sistemi indipendenti dalla rete elettrica) sono particolarmente efficaci nelle aree rurali, dove l’accesso alle infrastrutture è limitato. Tuttavia, la mancanza di investimenti adeguati e politiche mirate ostacola una transizione che tenga conto anche delle necessità di queste aree. Occorre avviare importanti campagne di sensibilizzazione sociale sul tema, affinché non si giustifichi più una simile disparità di risorse tra esseri umani, e si inneschino meccanismi solidali volti a individuare soluzioni anche per le aree rimaste indietro.
Modelli di transizione: esempi dal mondo
Guardiamo ora com’è lo scenario in quelle zone che risultano, invece, particolarmente all’avanguardia per quanto riguarda l’impiego delle energie rinnovabili. Capiamo qual è la loro situazione e quali sono stati gli approcci per loro più efficaci.
Paesi all’avanguardia nell’uso di energie rinnovabili
La Norvegia è leader, con il 98% della sua elettricità proveniente da fonti rinnovabili, principalmente idroelettrico. La Danimarca si posiziona tra i migliori per l’eolico, che copre il 47% del suo fabbisogno elettrico. La Cina, pur essendo il maggior consumatore di carbone, guida il mondo per capacità installata di solare ed eolico. Questi Paesi dimostrano come politiche mirate e investimenti strategici possano accelerare la transizione energetica.
Strategie e politiche vincenti per la transizione energetica
La transizione energetica richiede strategie efficaci e politiche lungimiranti. Tra gli approcci vincenti:
- incentivi economici, come sussidi per impianti solari ed eolici, e detrazioni fiscali per l’efficienza energetica;
- investimenti in ricerca e innovazione, per sviluppare tecnologie più efficienti e sostenibili;
- normative ambiziose, come il phase-out del carbone (cioè, l’eliminazione graduale e completa del suo utilizzo) o obiettivi di neutralità climatica (adottati da UE e Giappone);
- collaborazioni pubblico-private, fondamentali per finanziare infrastrutture e sistemi di accumulo.
Sono essenzialmente questi gli elementi che, integrati in una visione a lungo termine, hanno guidato i Paesi sopracitati verso sistemi energetici più sostenibili.
La visione futura: è possibile una copertura totale?
Ed eccoci giunti finalmente ad abbozzare una possibile risposta alla nostra domanda guida di questo articolo, che ci porta a indagare il reale potenziale delle energie rinnovabili per soddisfare il fabbisogno energetico a livello globale.
Scenari ipotetici di un mondo 100% rinnovabile
Uno scenario globale al 100% rinnovabile è tecnicamente possibile entro il 2050, secondo lo studio Global Energy System based on 100% Renewable Energy – Power Sector* di istituti come LUT University e Energy Watch Group. Si tratta di uno studio pionieristico nel suo genere, che è il frutto di oltre quattro anni di analisi da parte di un team di 14 scienziati. Ciò che è emerso è che una transizione al 100% verso le energie rinnovabili non solo è tecnicamente fattibile, ma anche economicamente competitiva rispetto all’attuale sistema basato su combustibili fossili e nucleare.
Questo passaggio richiederebbe un mix equilibrato di fonti come solare, eolico, idroelettrico e biomasse, supportate da sistemi di accumulo e smart-grid. I benefici includerebbero una drastica riduzione delle emissioni di CO₂ e una maggiore indipendenza energetica.
*NOTA: il link allo studio sulla pagina di riferimento di Energy Watch Group non funziona più, tuttavia è possibile scaricarlo da qui.
Conclusione: tra speranza e fattibilità
In questo articolo ci siamo dedicati a cercare di capire innanzitutto qual è lo scenario attuale delle fonti energetiche rinnovabili, successivamente le abbiamo analizzate singolarmente per comprenderne limiti e potenzialità, dopodiché abbiamo inquadrato le sfide tecnologiche e infrastrutturali, per poi passare all’analisi della sostenibilità economica e sociale. Inoltre, abbiamo visto i Paesi leader nell’utilizzo delle rinnovabili e analizzato le loro strategie vincenti. Per ultimo, abbiamo appreso gli esiti dello studio di LUT University e Energy Watch Group, così da rispondere alla domanda alla base che ci ha guidato attraverso l’esplorazione di queste tematiche. Non ci rimane che sintetizzare quelli che sono i passaggi necessari per transitare verso un mondo energeticamente sostenibile, nonché fare un cenno a quelle che sono le responsabilità in questo processo di ogni organizzazione e attore sociale, incluso il singolo cittadino.
Le condizioni imprescindibili per la realizzazione di questa visione
Ecco allora il sunto delle condizioni chiave per realizzare un mondo al 100% rinnovabile:
- Investimenti su larga scala, pari a circa 1,5-2% del PIL globale annuo, per infrastrutture, tecnologie e ricerca.
- Cooperazione internazionale, con politiche coordinate che favoriscano la transizione energetica e garantiscano equità tra i Paesi.
- Sviluppo di tecnologie avanzate, come sistemi di accumulo efficienti, reti intelligenti e idrogeno verde.
- Sensibilizzazione e coinvolgimento sociale, per favorire l’adozione di nuove soluzioni e promuovere comportamenti sostenibili.
- Eliminazione dei sussidi ai combustibili fossili, riducendo la loro competitività rispetto alle fonti rinnovabili.
Il ruolo di cittadini, governi e aziende nella transizione
Dal report Clean Energy Transition 2023 di IEA, si evince che la transizione energetica richiede l’impegno di tutti gli attori della società:
- cittadini: possono contribuire adottando abitudini sostenibili, come l’uso di energia rinnovabile domestica, la riduzione dei consumi e il supporto a politiche ambientali attraverso il voto e l’attivismo;
- governi: hanno il compito di creare normative ambiziose, eliminare i sussidi ai combustibili fossili, incentivare le rinnovabili e investire in infrastrutture avanzate, come smart-grid e trasporti elettrificati;
- aziende: devono ridurre l’impronta carbonica attraverso innovazioni tecnologiche, l’uso di energie pulite e l’implementazione di modelli economici circolari, integrando la sostenibilità nella propria strategia.
La collaborazione tra questi attori è essenziale per affrontare le sfide della transizione e costruire un futuro equo e sostenibile. Avere contemporaneamente la consapevolezza di cosa succede e di come ci si deve coordinare su un piano globale, ci dà la possibilità di attivarci anche su un piano individuale. Le cose devono andare di pari passo.
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