Energia Rinnovabile. Costi, sostenibilità, impatto ambientale

L'energia pulita è sempre più diffusa nel mondo. Le energie rinnovabili sono un modo economico ed ecologico per ottenere l'energia necessaria ad alimentare la nostra società.

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di Antonio Zangaglia

Coordinatore Commissione Tecnica Mare di Federmanager Bologna - Ferrara - Ravenna

1. PREMESSA

L'energia pulita è sempre più diffusa nel mondo. Le energie rinnovabili sono un modo economico ed ecologico per ottenere l'energia necessaria ad alimentare la nostra società.

L'energia rinnovabile è quella che proviene da risorse che non possono essere esaurite o che si ricostituiscono costantemente nel tempo. Gli esempi più comuni di energia rinnovabile sono l'energia solare, l'energia eolica, l'energia geotermica, l'energia idroelettrica e la biomassa. Molte forme di energia rinnovabile derivano direttamente o indirettamente dal sole; altre provengono dal calore della terra o dall'attrazione gravitazionale della luna.

Mentre alcuni tipi di energia rinnovabile, come l'energia solare ed eolica, sono virtualmente illimitati, le risorse rinnovabili come la biomassa si esauriscono nell'arco della vita umana. Questa è una distinzione fondamentale rispetto alle fonti di energia non rinnovabili come il carbone, il petrolio e il gas; queste risorse richiedono milioni di anni per formarsi nelle profondità della terra e, pertanto, si esauriscono molto più velocemente di quanto possano rigenerarsi naturalmente.

Antonio Zangaglia Coordinatore Commissione Tecnica Mare di Federmanager Bologna - Ferrara - Ravenna e membro della Commissione SIATE

I termini "energia rinnovabile" ed "energia pulita" sono entrambi comunemente usati per descrivere l'energia derivata da risorse rinnovabili. Sebbene siano spesso usati in modo intercambiabile, è importante capire le differenze tra questi due termini, poiché ciascuno di essi si riferisce a un tipo di energia leggermente diverso.

L'energia rinnovabile si riferisce all'energia ricavata da risorse rinnovabili che si ricostituiscono in tempi umani e non si esauriscono. Le fonti rinnovabili sono spesso rispettose dell'ambiente, ma includono anche fonti di energia che possono avere un impatto ambientale negativo, come l'energia idroelettrica.

Per energia pulita si intende qualsiasi energia che sia neutra o positiva in termini di inquinamento e impatto ambientale. La maggior parte delle forme di energia rinnovabile può essere tranquillamente definita energia pulita.

Esistono cinque tipi principali di energia rinnovabile:

Energia solare
Energia eolica
Energia idroelettrica
Energia geotermica
Biomassa.

Ciascuna tipologia ha vantaggi e svantaggi e applicazioni uniche, e tutte avranno senza dubbio un ruolo importante nel nostro futuro energetico pulito.

Energia solare

L'energia solare è quella che deriva direttamente dal sole. Possiamo catturare questa energia luminosa in entrata in diversi modi, tra cui la tecnologia solare a concentrazione, il design solare termico e i pannelli solari fotovoltaici. L'energia solare viene raccolta su varie scale, dalle piccole installazioni residenziali ai grandi parchi solari su scala industriale.

Energia eolica

L'energia eolica è l'energia generata dal vento, che è semplicemente il flusso d'aria all'interno dell'atmosfera terrestre.

L'energia eolica è in realtà una forma indiretta di energia solare; poiché il sole riscalda la superficie terrestre in modo non uniforme, l'aria fluisce sotto forma di correnti di varie dimensioni in tutto il mondo, per distribuire il calore del sole. Utilizzando turbine eoliche di varie dimensioni e configurazioni, possiamo sfruttare quest'aria in movimento per far girare turbine che generano elettricità.

Energia idroelettrica

L'energia idroelettrica si basa sull'energia dell'acqua in movimento per produrre energia.

Esistono diversi modi per generare energia dall'acqua. Più comunemente, i fiumi vengono arginati per immagazzinare l'acqua in un serbatoio che può essere rilasciato attraverso un sistema di turbine per generare elettricità. Inoltre, l'energia delle maree e l'energia delle onde sono modi secondari di generare elettricità dall'acqua, utilizzando rispettivamente il flusso e riflusso delle maree e la potenza delle onde oceaniche. Tutti e tre questi tipi di generazione idroelettrica si basano sul movimento dell'acqua per far girare le turbine.

Energia geotermica

Anche sotto i nostri piedi possiamo trovare una fonte affidabile di energia rinnovabile.

L'energia geotermica è il calore derivato dal decadimento radioattivo di particelle nelle profondità della terra. Tutte le rocce contengono tracce di materiale radioattivo che decade lentamente nel corso di milioni di anni, generando calore nel processo. Questo calore può essere visto in superficie sotto forma di vulcani, ma praticamente ovunque sotto la superficie terrestre, il calore geotermico riscalda il terreno e la roccia e può essere utilizzato per il riscaldamento e la generazione di elettricità.

Biomasse / biocarburanti

L'energia rinnovabile generata dalla materia organica vegetale e animale è nota come biomassa.

La biomassa è forse una delle fonti di energia rinnovabile più tradizionali: alcuni esempi sono il legno, gli scarti delle colture e il letame animale. I combustibili da biomassa possono essere bruciati direttamente per produrre calore, oppure convertiti in biocarburanti come etanolo e biodiesel che possono essere bruciati in seguito.

I VANTAGGI DELL'ENERGIA RINNOVABILE

L'energia rinnovabile non si esaurisce

Le fonti di energia rinnovabile utilizzano risorse provenienti direttamente dall'ambiente per generare energia pulita. Le risorse rinnovabili non si esauriranno nel tempo, cosa che non si può dire per molti tipi di combustibili fossili: man mano che le utilizziamo, sarà sempre più difficile ottenerle, con un probabile aumento dei costi e dell'impatto ambientale della loro estrazione.

Benefici per la salute

L'uso di combustibili fossili non solo emette gas a effetto serra, ma anche altri inquinanti nocivi che hanno dimostrato di provocare problemi di salute respiratoria e cardiaca.

Inoltre, l'energia pulita favorisce la salute dell'ambiente naturale. Le fonti di generazione di energia rinnovabile emettono nell'aria una quantità minima di gas a effetto serra e di sostanze inquinanti, il che significa una minore impronta di carbonio e un impatto complessivamente positivo sull'ambiente. Durante la combustione, i combustibili fossili emettono gas a effetto serra, che hanno dimostrato di contribuire all'aumento delle temperature globali e a una maggiore frequenza di eventi meteorologici estremi.

GLI SVANTAGGI DELLE ENERGIE RINNOVABILI

Le fonti rinnovabili sono spesso intermittenti

Le fonti rinnovabili sono considerate "intermittenti", cioè non sono in grado di produrre energia in ogni momento. Alcuni giorni possono essere più ventosi di altri, il sole non splende di notte o nelle giornate nuvolose e possono verificarsi periodi di siccità. Inoltre, possono verificarsi altri eventi meteorologici imprevedibili che disturbano le tecnologie energetiche pulite.

Necessità di stoccaggio dell'energia

A causa della natura intermittente di molte fonti energetiche pulite, è necessario un sistema di stoccaggio dell'energia. Le tecnologie di stoccaggio sono disponibili, ma possono essere costose, soprattutto per gli impianti di energia rinnovabile su larga scala. Vale la pena notare che la capacità di stoccaggio dell'energia sta crescendo con il progredire della tecnologia e le batterie stanno diventando sempre più accessibili con il passare del tempo.

Utilizzare l'energia eolica per produrre carburanti elettronici (e-fuels)

L'energia eolica è particolarmente economica nei luoghi ventosi. Ma spesso non conviene trasportare l'elettricità su lunghe distanze. Tuttavia, la generazione di elettricità in regioni remote può avere senso se viene utilizzata direttamente per la produzione dei cosiddetti e-carburanti. Si tratta di carburanti sintetici che in futuro sostituiranno i prodotti petroliferi come la paraffina, il gasolio e la benzina e speciali materiali di base per l'industria chimica.

Vengono prodotti per elettrolisi a partire da elettricità, acqua, CO₂ e azoto dall'aria. I carburanti possono poi essere trasportati in autocisterne, condutture o treni. Il primo impianto commerciale per la produzione è attualmente in costruzione nel sud del Cile.

Quanta energia eolica per la neutralità climatica?

Secondo gli esperti, in futuro l'energia eolica e solare potrebbero coprire oltre il 95% del fabbisogno energetico globale. Ma a seconda delle regioni, hanno senso combinazioni diverse. Potrebbero essere inclusi l'energia idroelettrica, le batterie, gli elettrolizzatori per la produzione di idrogeno e di combustibili sintetici, nonché altre fonti di energia.

Secondo uno studio pubblicato sulla rivista Energy, sarebbe più economico generare circa il 76% della domanda globale di energia con l'energia solare e il 20% con l'energia eolica. Nelle regioni poco soleggiate, tuttavia, la quota di energia eolica sarebbe significativamente più alta: oltre il 90% nelle zone settentrionali della Russia, l'81% nel centro-ovest degli Stati Uniti, circa il 72% nella Cina settentrionale e circa il 50% nei Paesi dell'Europa centrale e settentrionale come Polonia, Paesi Bassi, Gran Bretagna e Francia. In Germania, la quota di energia eolica per coprire l'intera domanda energetica sarebbe del 31%.

Le moderne turbine eoliche sono più efficienti e generano fino a 20 volte più elettricità rispetto a 25 anni fa. Sono più alte, più grandi e hanno pale più lunghe. Secondo la banca d'investimenti Lazard, la generazione di energia eolica da nuovi impianti costa oggi il 72% in meno rispetto al 2009. Questo lo ha reso una delle fonti energetiche più economiche del pianeta.

I ricercatori del settore energetico ritengono che l'energia eolica e solare diventerà più economica del 20-50% entro il 2030, grazie allo sviluppo della tecnologia.

Quale tecnologia eolica è la migliore?

Oggi le turbine eoliche sono alte fino a 180 metri e hanno pale lunghe fino a 80 metri. Sulla terraferma, una sola di queste turbine ha una potenza fino a 7.200 kilowatt e può generare fino a 29 milioni di kWh di elettricità all'anno, sufficienti a coprire il fabbisogno elettrico privato di 16.000 persone in Germania e di 140.000 persone in India.

Le turbine eoliche sono particolarmente potenti in mare, dove il vento soffia con maggiore forza e affidabilità. Le turbine offshore hanno una potenza fino a 10.000 kilowatt e si prevede che tra qualche anno raggiungeranno i 15.000 kilowatt. Una singola turbina in una buona posizione potrebbe soddisfare il fabbisogno elettrico privato di circa 40.000 persone in Germania o di 370.000 in India.

Tuttavia, la complessità e il costo della posa dei cavi elettrici sul fondale marino e della manutenzione dei parchi eolici offshore fanno sì che l'elettricità generata sia due volte più costosa di quella prodotta dalle turbine sulla terraferma. Ciononostante, i parchi eolici offshore nelle regioni densamente popolate del mondo potrebbero svolgere un ruolo utile per un approvvigionamento energetico neutrale dal punto di vista climatico.

Le turbine eoliche galleggianti potrebbero aiutare?

La manutenzione dei parchi eolici offshore costa di più Immagine: Christian Charisius/dpa/picture alliance

Finora i parchi eolici offshore sono stati realizzati principalmente in acque poco profonde, con una profondità massima di 50 metri. Le turbine poggiano su una base nel fondale marino. Ma molte acque costiere del mondo sono molto più profonde, il che rende impraticabili i parchi eolici con fondamenta.

Per questo motivo, le turbine eoliche galleggianti vengono ora montate anche su pontoni nei porti, poi tirate in mare e fissate al fondale con lunghe catene. Le prime turbine galleggianti al mondo sono state installate al largo delle coste scozzesi nel 2017, e successivamente al largo delle coste di Giappone, Francia e Portogallo. Oggi, tutte queste turbine insieme hanno una capacità totale di 0,1GW. Il Global Offshore Wind Report prevede una capacità installata di 6,3 GW entro il 2030.

Tuttavia, la crescita maggiore continuerà a provenire dalle turbine eoliche onshore. Secondo lo studio dell’Università LUT in Finlandia, per un approvvigionamento energetico neutrale dal punto di vista climatico - che comprende non solo l'energia per l'elettricità, ma anche per i trasporti, il riscaldamento e l'industria - la capacità eolica installata a livello globale dovrebbe decuplicare fino a circa 8039 GW e quadruplicare fino a 244 GW in Germania.

2. I COSTI

IL COSTO LIVELLATO DELL’ENERGIA

Il costo livellato dell’energia (LCOE) è una misura semplice: secondo il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti, il LCOE misura i costi di vita di un impianto energetico diviso per la produzione di energia. Il LCOE non è una misura completa dei costi, perché considera solo i costi iniziali e il costo di gestione di un parco eolico o solare, ma non tiene conto del costo dell’energia che non viene prodotta da questi impianti quando il sole e il vento non ci sono.

Questi rappresentano dei costi sostanziali, perché quando l’eolico e il solare sono in calo, le centrali a combustibili fossili devono intervenire e colmare il divario, e l’elettricità che producono è diventata costosa a causa delle rinnovabili a basso costo. Oltre al LCOE – che i sostenitori dell’eolico e del solare hanno utilizzato per anni per sostenere la loro convenienza – ci sono anche altri costi di cui si è iniziato a parlare solo ora: i prezzi delle materie prime stanno salendo alle stelle, e c’è poco che possiamo fare a riguardo.

Qual è il costo delle energie rinnovabili?

Ecco la ripartizione dei costi delle energie rinnovabili secondo la nostra ricerca, classificati dal meno costoso al più costoso:

Solare, indipendente - 32,78 dollari per MWh
Geotermia - 36,40 dollari per MWh
Eolico, onshore - 36,93 dollari per MWh
Ciclo combinato - 37,11 dollari per MWh
Solare, ibrido - 47,67 dollari per MWh
Idroelettrico - 55,26 dollari per MWh
Biomassa - 89,21 dollari per MWh
Accumulo a batteria - 119,84 dollari per MWh
Eolico, offshore - 120,52 dollari per MWh.

Il carbone ultra-supercritico, che costa 72,78 dollari per megawattora, più del doppio del costo dell'energia solare. Il carbone ultra-supercritico è un tipo di impianto a carbone più efficiente di quelli tradizionali: L'energia proveniente da impianti più vecchi è ancora più costosa. Il costo base dell'energia solare è di soli 23,52 dollari per megawattora, quasi la metà del costo base del carbone, 43,80 dollari per megawattora.

L'energia rinnovabile più economica è effettivamente l'energia solare. Nel World Energy Outlook 2020 dell'Agenzia Internazionale per l'Energia si legge: "Grazie alla forte riduzione dei costi nell'ultimo decennio, il solare fotovoltaico è sempre più economico delle nuove centrali a carbone o a gas nella maggior parte dei Paesi, e i progetti solari offrono ora alcuni dei costi di elettricità più bassi mai visti". Questo dato è rimasto inalterato nel rapporto 2021.

L'energia solare è la forma più economica di energia grazie ai costi più bassi di costruzione dei pannelli per raccogliere l'energia dal sole. Inoltre, scienziati e ingegneri sono impegnati nella ricerca di tecnologie che consentano di ottenere un elevato input per pannelli più piccoli, costi di fabbricazione più bassi per i pannelli, una maggiore durata e metodi di riciclaggio e riutilizzo migliori. Sembra che l'energia solare abbia un futuro brillante, sia per le singole famiglie che per i progetti su larga scala.

3. LA SOSTENIBILITA’

L'eolico fornisce l'energia che la società vuole

I cittadini e le imprese europee vogliono energia affidabile, economica e pulita.
La guerra in Ucraina ci ricorda che i combustibili fossili importati non sono sufficienti.
L'eolico è una fonte energetica locale, competitiva, pulita e scalabile. La realizzazione dei volumi di energia eolica previsti da REPowerEU, la strategia europea per la sicurezza energetica, consentirà di risparmiare 65 miliardi di metri cubi di gas, rafforzando l'indipendenza energetica dell'Europa.

Ogni nuova turbina riduce le importazioni di energia e l'esposizione dell'Europa alla volatilità dei prezzi dei combustibili fossili. E contribuisce a ridurre al minimo le bollette elettriche.
L'eolico è una forma di approvvigionamento energetico sempre più stabile. I nuovi parchi eolici onshore operano oggi con fattori di capacità del 30-45% e i nuovi parchi eolici offshore con oltre il 50%.
I progressi della tecnologia, quali la digitalizzazione, rendono più facile la gestione di sistemi energetici con grandi quote di energia eolica. Le turbine eoliche sono sempre più flessibili: sono in grado di operare a velocità del vento inferiori e di essere più allineate alla domanda di energia. Inoltre, aiutano a controllare la frequenza e la tensione della rete.
L'energia eolica non emette carbonio, SOx, NOx o PM. Emette circa il 95% in meno di CO₂ rispetto all'elettricità prodotta dal gas e circa il 98% in meno di CO₂ rispetto all'elettricità prodotta dal carbone. Una turbina ripaga le emissioni del suo ciclo di vita in 6-9 mesi di funzionamento.
L'industria eolica migliora costantemente i materiali utilizzati. L'85-90% di una turbina è riciclabile. Si sta lavorando per la completa circolarità della catena di fornitura eolica e per limitare l'impatto sulla biodiversità.

L'energia eolica è sostenibile

Consuma pochissima acqua. L'impronta idrica dell'energia eolica è quasi nulla, a differenza della maggior parte delle altre forme di generazione elettrica.
Le emissioni di CO₂ associate alla costruzione, al trasporto, al funzionamento e allo smantellamento delle turbine eoliche sono ammortizzate in meno di un anno di funzionamento.
Le turbine eoliche sono realizzate con materiali standard come cemento, acciaio e materiali compositi per le pale. Il cemento utilizzato per le fondazioni delle turbine è un materiale inerte che non inquina il suolo.
L'industria eolica e la sua catena di fornitura stanno lavorando per sviluppare materiali sostenibili ed efficienti dal punto di vista delle risorse, come l'acciaio a basse emissioni di carbonio e i materiali compositi riciclabili per le pale.
I diversi modelli di turbine utilizzano quantità diverse di terre rare, soprattutto nei magneti permanenti. WindEurope è un'associazione che promuove l'uso dell'energia eolica in Europa. WindEurope fa parte della European Raw Materials Alliance, che sta lavorando per sviluppare una catena di approvvigionamento di magneti permanenti per l'Europa. L'industria sta lavorando per migliorare l'efficienza, il riciclo e la sostituzione dei materiali.

I parchi eolici consentono un uso sostenibile della terra e del mare

Le turbine eoliche possono essere costruite in aziende agricole e coesistere con molte forme di attività agricole e di altro tipo.
I parchi eolici possono avere effetti positivi sulla biodiversità, contribuendo a preservare habitat ed ecosistemi. Una volta costruiti i parchi eolici, i loro siti vengono lasciati indisturbati per molti anni. Molti parchi eolici a terra contengono aree di habitat favorevoli agli impollinatori.
Nei parchi eolici offshore la pesca a strascico e il dragaggio non possono essere effettuati, il che contribuisce a preservare i fondali marini.
L'industria eolica collabora con partner locali per massimizzare questo impatto positivo. Ciò ha portato, ad esempio, all'aggiunta di sottostrutture di barriera artificiale tra le turbine eoliche offshore per migliorare ulteriormente la biodiversità.

L'eolico offre agli europei benefici sociali ed economici più ampi

L'eolico è un settore strategico per l'Europa e porta benefici economici. I suoi 300.000 posti di lavoro di qualità contribuiscono al PIL dell'UE per 37 miliardi di euro.

I parchi eolici generano fino a 5 miliardi di euro di tasse a favore dei luoghi in cui sono situati. Offrono posti di lavoro e investimenti alle comunità locali, spesso rurali. I modelli di proprietà collettiva aiutano a condividere le entrate a livello locale e a dare ai cittadini una partecipazione all'approvvigionamento energetico.

L'eolico soddisfa oggi il 15% della domanda di elettricità in Europa e molto di più in molti Paesi: Danimarca 44%; Irlanda 31%; Portogallo 26%; Spagna 24%; Germania 23%.
L'Agenzia Internazionale dell’Energia (AIE, in inglese International Energy Agency, IEA) prevede che l'eolico sarà il n. 1 dell'energia elettrica in Europa entro il 2027.
La Commissione UE prevede che l'eolico rappresenterà la metà dell'elettricità europea entro il 2050, con una capacità di energia eolica che passerà dagli attuali 190 GW a 1.300 GW. Ciò comporta un aumento di 25 volte dell'eolico offshore nell'UE. Ma la maggior parte dell'aumento di capacità di GW verrà dall'eolico onshore.
L'Europa deve accelerare la costruzione di impianti eolici per garantire REPowerEU. L'UE dovrebbe costruire 18 GW all'anno di nuova capacità nel periodo 2022-26. Ma ha bisogno di 39 GW all'anno per raggiungere gli obiettivi fissati da REPowerEU. La transizione energetica richiede anche il raddoppio degli investimenti annuali nelle reti elettriche entro il 2025.

E' necessario incrementare il livello di elettrificazione

Oggi l'elettricità rappresenta meno di un quarto del mix energetico europeo. L'UE vuole che sia il 57% entro il 2050, e il 75% includendo l'elettrificazione indiretta con la produzione di idrogeno rinnovabile.

L'elettrificazione dei trasporti, degli edifici e dei processi industriali basata sulle fonti rinnovabili favorirà la loro decarbonizzazione, aumenterà l'efficienza energetica e sbloccherà i vantaggi dell’integrazione settoriale", ad esempio utilizzando le batterie dei veicoli elettrici come accumulatori.
Le priorità principali sono: incentivare l'adozione dei veicoli elettrici e accelerare la diffusione delle infrastrutture di ricarica; investire nelle pompe di calore e nell'elettrificazione del teleriscaldamento; incrementare l'idrogeno rinnovabile per i settori che non possono essere elettrificati direttamente.

E' necessario realizzare una catena di fornitura competitiva

L'enorme espansione dell'eolico richiede una solida base produttiva. L'UE riconosce che l'eolico è strategico per il raggiungimento degli obiettivi di competitività energetica, climatica e industriale.
La filiera europea dell'energia eolica è in difficoltà a causa dei bassi volumi di mercato e della pressione sui costi dovuta alla lentezza e alla macchinosità delle autorizzazioni, alla cattiva progettazione delle aste e al mancato coordinamento delle politiche commerciali dell'UE.
E' necessaria l’attuazione di una forte politica industriale per l'eolico da parte della UE, con l’adozione di misure quali l’aumento delle dimensioni del mercato, la giusta progettazione delle aste, le giuste politiche commerciali per aprire i mercati sia in importazione che esportazione, gli investimenti in R&S, lo sviluppo proattivo della forza lavoro, i finanziamenti per le infrastrutture necessarie all'espansione delle energie rinnovabili.
Servono regole più chiare e semplici per la pianificazione e la concessione dei permessi, che riconoscano le energie rinnovabili come di primario interesse pubblico e rispettino le scadenze vincolanti dell'UE: 2 anni per i nuovi progetti e 1 anno per il repowering;
Va concretizzata la prospettiva di entrate stabili per chi investe nell'eolico: Contratti per differenza a due vie o premi di mercato per ridurre al minimo i costi di finanziamento; e regole di mercato che consentano di sfruttare appieno il potenziale dei contratti di acquisto di energia (PPA);
I prezzi del CO₂ devono essere sostenuti grazie al sistema ETS (European Union Emissions Trading System) e a misure nazionali o regionali pertinenti, in particolare nel settore non ETS.
Occorre adeguare i mercati e le reti energetiche, attraverso l’espansione, modernizzazione e digitalizzazione delle reti di trasmissione e distribuzione: onshore e offshore; all'interno del Paese e oltre i confini. La capacità della rete esistente deve essere pienamente ottimizzata. I gestori dei sistemi di trasmissione e distribuzione devono guidare e coordinare la pianificazione della costruzione di reti elettriche coerenti con la realizzazione della neutralità climatica entro il 2050 al più tardi. Gli operatori di sistema devono gestire i colli di bottiglia a breve termine, per ridurre al minimo le decurtazioni. Il quadro normativo deve sostenere lo sviluppo e l'introduzione di nuove tecnologie di rete e di integrazione dei sistemi.

4 . L'AMBIENTE

Il vento è una fonte di energia pulita

Il vento è una fonte di energia rinnovabile pulita, gratuita e facilmente disponibile. Nel 2019 l'energia eolica ha permesso di risparmiare 118 milioni di tonnellate di CO₂ in Europa e potrebbe arrivare a 270 milioni di tonnellate nel 2030 - l'equivalente delle emissioni annuali di CO₂ della Spagna.
L'energia eolica non ha bisogno di essere estratta o trasportata e più ne usiamo, più l'Europa si avvicina a una vera indipendenza energetica.
Le turbine eoliche in funzione non emettono gas a effetto serra come l'anidride carbonica (CO₂) o altri inquinanti atmosferici come l'ossido di azoto (NOx), l'ossido di zolfo (SOx) o il particolato (PM).

L'energia eolica offre grandi vantaggi ambientali

Che impatto ha l'elettricità sull'ambiente?

L'energia eolica contribuisce alla protezione delle specie

Nel complesso, una rapida espansione dell'energia eolica contribuirà a ridurre le emissioni di CO₂, rallentando il riscaldamento globale e la perdita di biodiversità.
Tuttavia, alcuni ambientalisti hanno chiesto che gli impianti eolici non vengano installati nelle riserve naturali o nei siti di sosta degli uccelli migratori, per non mettere in pericolo gli animali.
Per mitigare questo impatto, un numero crescente di impianti eolici su larga scala è stato dotato di telecamere e software che mirano a evitare le collisioni con gli uccelli, spegnendo le turbine prima che si avvicinino troppo.
Anche le balene, le foche e i pesci sono stati disturbati dai rumorosi lavori di costruzione sul fondale marino durante la realizzazione delle fondamenta degli impianti eolici offshore.
Da un punto di vista tecnico, questo problema è stato in gran parte risolto grazie a un anello di minuscole bolle d'aria utilizzato durante le attività di costruzione che smorza il rumore di circa il 90%.
Gli impianti eolici offshore possono persino avere un effetto positivo sugli animali marini, poiché l'area in questione non può più essere utilizzata per la pesca a strascico, consentendo la ricostituzione degli stock ittici. Inoltre, le fondamenta degli impianti vengono colonizzate da creature marine come le cozze.
L'impatto dei parchi eolici su uccelli, quali i rapaci e le anatre marine, e pipistrelli è estremamente ridotto rispetto all'impatto dei cambiamenti climatici e di altre attività umane. È anche di gran lunga inferiore all'impatto di altre forme di generazione di energia: le ricerche mostrano 0,3 morti di uccelli per gigawattora di energia eolica rispetto a 5,2 morti di uccelli per gigawattora di generazione da combustibili fossili.
Ove opportuno, si possono utilizzare sistemi sonori o a ultrasuoni o sistemi di richiamo, per evitare che si avvicinino troppo.

Il problema del rumore

Gli ultimi modelli di turbine eoliche sono molto più silenziosi di quelli precedenti. Sono stati apportati notevoli miglioramenti nella progettazione e nella tecnologia e è stato quasi eliminato il rumore generato meccanicamente. ? stato anche ridotto in modo significativo il rumore aerodinamico creato dal movimento delle pale nel vento e continuiamo a lavorare su questo aspetto.
I livelli di rumore sono rigorosamente regolamentati e valutati durante il processo di pianificazione e la vita operativa dei parchi eolici. Le normative nazionali limitano il rumore delle turbine eoliche. Il limite massimo consentito varia da 40 a 55 decibel di giorno e si riduce di 5-10 decibel di notte, a seconda del Paese.

Smaltimento delle turbine eoliche al termine della loro vita operativa

La durata di vita standard di un parco eolico è di circa 20-25 anni, con alcune turbine eoliche che ora durano fino a 35 anni grazie all'estensione della durata di vita (aggiornando alcuni componenti delle turbine eoliche).
Ove possibile, i parchi eolici dovranno essere ripotenziati (sostituendo le vecchie turbine eoliche con altre nuove). Gli ultimi modelli di turbine eoliche sono 6-10 volte più potenti dei primi. Quando viene ripotenziato un vecchio impianto eolico, in genere se ne triplica la produzione con un terzo di turbine in meno, il che è molto più sostenibile.
Quando le turbine eoliche raggiungono la fine del loro ciclo di vita, gli sviluppatori dei progetti le smontano e riportano il sito alle condizioni precedenti. L'85-90% della massa totale di una turbina eolica può essere riciclata. La maggior parte dei componenti di una turbina eolica - le fondamenta, la torre e i componenti della navicella - sono trattati secondo le pratiche di riciclaggio consolidate.
Le pale del rotore sono realizzate in materiali compositi. Vengono trattate secondo la gerarchia dei rifiuti dell'UE.
Per le pale dismesse che non possono essere riutilizzate o riconvertite, si può effettuare un "recupero", ad esempio attraverso il co-processamento del cemento: una parte delle pale viene utilizzata per sostituire le materie prime necessarie per il cemento, mentre il resto può essere utilizzato per generare calore per il processo di produzione del cemento.
Occorre lavorare per rendere le pale completamente riciclabili. Si tratta di una sfida intersettoriale. I materiali compositi sono utilizzati anche dai settori navale, dei trasporti, aeronautico, delle costruzioni e dell'edilizia. L'eolico rappresenterà solo il 5% del totale dei rifiuti in composito entro il 2025.
WindEurope ha chiesto di vietare in tutta Europa il conferimento in discarica delle pale eoliche dismesse entro il 2025. Ciò significa che l'industria eolica europea si impegna a riutilizzare, riciclare o recuperare il 100% delle pale dismesse entro il 2025.

How does electricity affect the enviroment?

5. IL QUADRO POLITICO E NORMATIVO ITALIANO

Decreto Aree Idonee Rinnovabili

Il Decreto Aree Idonee Rinnovabili, su cui pesa oggi un ritardo di oltre un anno, è particolarmente atteso dal mondo delle green energy e dei decisori locali (Regioni, Province e Comuni italiani).

Nelle sue pagine sono infatti contenute le nuove quote di Burden Sharing, ossia le ripartizioni regionali dell’obiettivo FER nazionale al 2030. Le 19 Regioni e le due Province autonome di Trento e Bolzano dovranno infatti spartirsi gli 80 GW di nuova capacità rinnovabile attesa per la fine del decennio.

Il Decreto Ministeriale Aree Idonee per le rinnovabili dovrà aiutare a velocizzare e semplificare la realizzazione dei grandi impianti fotovoltaici ed eolici in Italia, definendo cosa rende una particolare zona “idonea” all’installazione di FER attraverso procedure abilitative semplificate e cosa, invece, la qualifica come “non idonea”.

Ripartizione regionale degli 80 GW di rinnovabili

Stando alla bozza del Decreto Aree Idonee Rinnovabili, ad ogni territorio è stata assegnata una potenza minima da raggiungere ogni anno dal 2023 al 2030.

Nel conteggio annuale rientrano tutti i nuovi impianti a terra entrati in esercizio a partire dal 1 gennaio 2022, più la potenza nominale aggiuntiva derivante da interventi di rifacimento o ricostruzione integrale, conteggiata sempre dalla stessa data. Per i nuovi impianti rinnovabili offshore “le cui opere di connessione alla rete elettrica sono realizzate sul territorio della Regione o provincia autonoma” si tiene conto invece solo del 40% della potenza nominale delle installazioni.

Nella ripartizione del target, la Sicilia è la Regione con il sotto obiettivo maggiore: al 2030 dovrà installare 10,3 GW di rinnovabili. Segue la Lombardia con 8,6 GW, la Puglia con 7,2 GW, l’Emilia Romagna e la Sardegna con circa 6,2 GW a testa. Ovviamente ai fini del raggiungimento dei target possono essere impiegati anche accordi per il trasferimento statistico.

Obiettivi PNIEC: 40% green nei consumi finali e il 42% di idrogeno verde per usi dell’industria

Nella premessa del nuovo PNIEC (Piano Nazionale Integrato Energia e Clima) si sottolinea che «gli interventi necessari per la crescente decarbonizzazione richiederanno la costruzione di impianti e infrastrutture che possono avere impatti ambientali», e che la realizzazione dovrà avere «tempi autorizzativi ridotti». Pertanto, l’iter emergenziale dei rigassificatori galleggianti di Piombino e Ravenna dovrà essere «la regola e non l’eccezione», nel caso, ad esempio, di parchi eolici e accumuli idrici.

Conseguentemente, il governo utilizzerà tutte le leve a disposizione per raggiungere i target assai sfidanti fissati dalla Ue.

A cominciare dalle emissioni dei settori non Ets, dove l’Italia dovrà tagliare, entro il 2030, del 43,7% i livelli rispetto al 2005. Per centrarli, si legge nel Piano, sarà necessario avviare da subito una significativa riduzione delle emissioni pari a oltre il 30% rispetto all’asticella del 2021, da conseguirsi soprattutto nei trasporti, nel civile e nell’agricoltura. Su questo terreno appare «più complesso» il raggiungimento degli obiettivi Ue che invece vengono centrati nel settore ETS dell’industria pesante.

L'acronimo di ETS, o il mercato delle emissioni di CO₂ in Europa, indica l'European Union Emissions Trading System. Si tratta di uno dei principali strumenti di sostenibilità adottati dall'Unione europea per centrare gli obiettivi di riduzione della CO₂ nei principali settori industriali e nel comparto dell'aviazione.

Un contributo significativo in questa direzione arriverà anche dallo sprint sulle rinnovabili «dove si intende traguardare la quota del 40% dei consumi finali lordi di energia al 2030», che sale al 65% per i consumi solo elettrici, affiancata dal 37% di energia green per riscaldamento e raffrescamento.

Quanto all’idrogeno, la produzione sarà promossa sia tramite contributi in conto capitale previsti dal PNRR, sia con «una nuova misura tariffaria che renderà equamente remunerativi gli investimenti» in un settore non ancora competitivo. Complessivamente si stima al 2030 una produzione di 250 chiloton corrispondente a 3 gigawatt di elettrolizzatori (e un 42% di idrogeno da rinnovabili per gli usi dell’industria).

Il nuovo Piano prevede un incremento da 57.979 megawatt di potenza da fonte rinnovabile nel 2021 a 131.285 nel 2030 (con solare ed eolico a far la parte del leone, rispettivamente, con 79.921 megawatt e 28.140 MW, di cui 2.100 MW offshore). Mentre nei trasporti, il contributo delle rinnovabili, anche grazie alla spinta assicurata da biocarburanti e biometano, salirà al 30,7% nel 2030 (rispetto all’8,2% del 2021).

Sul fronte dell’efficienza energetica, l’asticella Ue è fissata a 94,4 milioni di tonnellate equivalenti di petrolio (Mtep) di energia finale e 115 Mtep di energia primaria nel 2030, considerando l’ulteriore flessibilità concessa da Bruxelles. Tuttavia, essendo ancora lontani i valori attuali, per centrarli bisognerà spingere su misure aggiuntive, incrementando molto il tasso di ristrutturazione degli edifici e con un grande piano di efficientamento degli immobili della Pa.

Nel capitolo della sicurezza energetica, il Piano pone l’accento, tra l’altro, sul potenziamento della rete elettrica e sull’aumento della capacità di accumulo. Tenendo anche conto delle attuali richieste di connessione, con lo sviluppo di nuove rinnovabili soprattutto al Sud e nelle isole. Mentre nel gas, si sottolinea che per la diversificazione «è fondamentale la realizzazione della Linea Adriatica e gli sviluppi sulla rete interna per il Tap».

Infine, la ricerca. Con l’apertura a quella < sul nucleare di nuova generazione, sui reattori modulari di piccola taglia (Smr) e sulla fusione che potrebbe portare a soluzioni innovative >.

Preoccupanti ritardi

Nel 2022 sono stati conclusi procedimenti per 3 GW (di cui 2, 5 GW di fotovoltaico e appena 500 Mw di eolico) e per circa 10 GW di scoping (o analisi preliminare). Al 31 luglio di quest’anno, invece, le procedure concluse ammontano a 1,5 GW, 10,6 GW di scoping.

Ma il dato è ancora più preoccupante se si pensa che la maggior parte degli impianti solari sono di tipo domestico, di piccola taglia, i classici pannelli sui tetti, frutto delle iniziative dei singoli cittadini che hanno beneficiato del superbonus e non di investimenti su larga scala. Quelli che, in sostanza, sono necessari per fare un salto di qualità nelle installazioni.

Stanti le attuali leggi e leggine, c’è poco da fare. L’iter per le autorizzazioni è lungo e complicato, bisogna entrare e uscire da almeno una trentina di uffici per ottenere i relativi pareri. E a nulla servono neanche i termini previsti dalla procedure: sono normalmente disattesi.

Così, per un impianto eolico, sono necessari in media 5 anni, il doppio rispetto ai requisiti di legge. Nell’ultimo rapporto di Legambiente sulle rinnovabili, risulta che gli impianti in lista di attesa alla fine del 2022 erano 1364, il 76% distribuito tra Puglia, Basilicata, Sicilia e Sardegna.

Inoltre, l’anno scorso, appena l’1% delle pratiche ha ottenuto il disco verde, il dato più basso degli ultimi 4 anni se si pensa che nel 2019 a ricevere l’autorizzazione sono state il 41% delle istanze, per poi scendere progressivamente al 19% nel 2020, al 9% nel 2021.

Per l’eolico onshore è andata perfino peggio: l’anno scorso non è stata portata a termine nessuna procedura. E nel 2023 le richieste di connessione per l’eolico, secondo l’ultimo dato Terna, sono arrivate a 1.828.

Spesso, a bloccare tutto, sono le amministrazioni regionali, che danno l’impressione di non essere abbastanza ingaggiate nella transizione ecologica. Ma non basta. L’installazione di nuova capacità rinnovabile viene gestita secondo il sistema delle aste, altro grave ostacolo che frena gli investimenti. Eppure basterebbe una semplice norma per rimuovere la riduzione annuale delle tariffe a base d’asta, ancora prevista dalla legislazione, e pianificare le aste quinquennali previste per legge, specifiche per tecnologia.

Per invertire la rotta e imprimere una sensibile accelerazione, servirebbero altre quattro cose:

forte semplificazione dei processi autorizzativi;
rimozione delle riduzioni tariffarie previste per il repowering degli impianti esistenti;
eliminare le misure di claw-back, ovvero di recupero, che colpiscono alcune tipologie di rinnovabili;
bilanciare la tutela del paesaggio con gli obiettivi di lotta al cambiamento climatico.

Il ruolo del Ministero della Cultura va riequlibrato e occorre rendere le Regioni protagoniste consapevoli del percorso di decarbonizzazione.

La Viceministra del Ministero dell’Ambiente Vannia Gava ha recentemente ribadito l’intenzione del Governo di rispettare gli impegni sulla transizione energetica. Ha affermato in una recente intervista: «Aprire una nuova stagione, fatta di semplificazioni normative e accelerazione degli iter burocratici per lo sblocco degli impianti. Lo abbiamo già fatto con il decreto semplificazioni che interviene su temi di cruciali come la valutazione di impatto ambientale, le bonifiche, la green economy. E continueremo su questa strada. Stop, dunque, a procedure lunghe e farraginose che frenano la crescita. Come dico sempre, agli investitori, alle imprese, servono poche regole ma chiare. Anche la Commissione Pnrr-Pniec nasce in seno al Ministero dell’Ambiente e della sicurezza energetica con questo precipuo scopo».

E' possibile trovare il giusto bilanciamento tra maggiore produzione di energia pulita e tutela del paesaggio?

La viceministra risponde: «È chiaro che deve esserci il giusto bilanciamento tra energia, ambiente e territorio. Questo significa che gli impianti devono essere realizzati, naturalmente tenuto conto delle peculiarità del paesaggio in cui andranno ad insistere. A questo fine, è in dirittura d’arrivo, ad esempio, il decreto Aree idonee a cui il Mase, di concerto con i ministeri della Cultura e dell’Agricoltura, ha molto lavorato e che individua, appunto, i criteri da rispettare per l’individuazione delle aree adeguate ad ospitare gli impianti. Il testo è ora all’esame della Conferenza Unificata. Entro l’anno contiamo di chiudere l’iter. L’obiettivo è il raggiungimento di 80 nuovi GW di capacità rinnovabile entro il 2030».

Dove è il ‘collo di bottiglia’?

Commenta Vannia Gava: «La storia del nostro Paese ci racconta che, ogni qualvolta viene annunciato un impianto di qualsiasi tipo, sistematicamente spunta un’associazione, un comitato, che magari senza svolgere un’analisi approfondita del progetto o, peggio, affidandosi a fake news, avvia un moto di contestazione dell’opera. A prescindere. Siamo il Paese dei no, dei freni ideologici, delle opportunità mancate. Mentre gli altri Stati corrono. Probabilmente il vero ‘collo di bottiglia’ sta nell’assenza di comunicazione coi territori e di corretta informazione alla popolazione, da parte dei soggetti proponenti o delle amministrazioni che intendono realizzare gli impianti. La transizione verde, prima che economica, deve essere culturale. Occorre formazione, offrire alle comunità le giuste informazioni e spiegazioni rispetto a cosa verrà realizzato e al relativo impatto».

04 settembre 2023

FM Emilia Romagna

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