Ringraziando la Redazione Cremascolta per l’interesse mostrato, nell’ambito della visione spiccatamente “verde” del blog, vi sottopongo all’attenzione queste note, spero non troppo tecniche, come incipit alla discussione sul punto di una situazione energetica in rapido divenire.
Per comprendere il ruolo del gas naturale, combustibile fossile più green e a maggiore resa, nel processo di transizione energetica verso le fonti rinnovabili, mi concentrerò su due temi strettamente correlati: decarbonizzazione e sicurezza energetica.
Non possiamo prescindere dal contesto storico e obiettivi mondiali, che richiamo citando i momenti fondamentali:
- Protocollo di Kyoto-1997: ha definito gli obiettivi di riduzione delle emissioni di gas serra, aprendo le porte alla politica della decarbonizzazione (riduzione delle emissioni di anidride carbonica, gas climalterante di origine antropica più diffuso).
- Accordo di Parigi-2015: il primo piano globale giuridicamente vincolante.
- A livello europeo il Climate & Energy Package-2020 definiva tre obiettivi principali: riduzione del 20% delle emissioni di gas a effetto serra (rispetto ai livelli del 1990), raggiungimento della quota del 20% del fabbisogno energetico ricavato da fonti rinnovabili e miglioramento del 20% dell’efficienza energetica. Il Climate & Energy Framework al 2030 stabilisce di innalzare le precedenti percentuali rispettivamente a 40%, 32% e 32,5%. Infine, nel 2018, la Commissione Europea ha presentato la sua visione strategica a lungo termine al 2050 per un’economia prospera, moderna, competitiva e climaticamente neutra entro il 2050.
Oltre il 2020 l’Italia seguirà un percorso verso la sostenibilità basato su cinque dimensioni stabilite a livello comunitario: decarbonizzazione, efficienza energetica, sicurezza energetica, mercato dell’energia completamente integrato e ricerca-innovazione-competitività. Nel 2017 l’Italia ha approvato la nuova Strategia Energetica Nazionale (SEN) che costituiva un punto di partenza per il Piano Nazionale Integrato per l’Energia e il Clima (PNIEC). Con il PNIEC (inviato alla Commissione europea a fine 2018) vengono stabiliti gli obiettivi nazionali al 2030 e le misure da attuare per il raggiungimento degli obiettivi stessi sui temi, tra gli altri, di efficienza energetica, fonti rinnovabili, decarbonizzazione, sicurezza energetica e mercato unico dell’energia.
Come anticipato, decarbonizzazione e sicurezza energetica devono andare di pari passo.
Sul lato decarbonizzazione l’Italia si è posta l’obiettivo di accelerare la transizione dai combustibili tradizionali alle fonti rinnovabili, favorendo il graduale abbandono del carbone per la generazione elettrica a vantaggio di un mix elettrico basato su una quota crescente di rinnovabili e, per la parte rimanente, sul gas (il gas ha un contenuto di carbonio di circa la metà rispetto al carbone). Infatti, nonostante la forte spinta alle energie rinnovabili e agli sviluppi di reti e accumuli, la sostituzione del carbone unicamente con energie rinnovabili non programmabili al momento non è fattibile dal punto di vista tecnico e gestionale, in particolare ai fini dell’adeguatezza. Per una concreta transizione è quindi necessaria la realizzazione degli impianti sostitutivi e delle infrastrutture, e potrà essere implementata attraverso, tra l’altro, la realizzazione di unità termoelettriche addizionali alimentate a gas, necessaria anche in considerazione dell’incremento delle quote di rinnovabili nella generazione elettrica per il mantenimento dell’adeguatezza del sistema. Un futuro utilizzo di sole fonti rinnovabili è un obiettivo da perseguire con forza, ma richiede uno sviluppo tecnologico non compatibile con la data di abbandono dal carbone ad oggi individuata al 2030. Riguardo alle rinnovabili, l’Italia ne promuoverà lo sviluppo cercando di superare l’obiettivo del 30% al 2030, ma per coprire il rimanente 70% dei consumi sarà ancora necessario l’utilizzo del gas e anche dei prodotti petroliferi visti i lunghi tempi di trasformazione delle infrastrutture.
Per quanto concerne la sicurezza energetica è doverosa una premessa: la quota di fabbisogno energetico nazionale soddisfatta da importazioni rimane elevata (circa dell’80%) nonostante la progressiva incidenza delle energie rinnovabili, anche a causa della riduzione della produzione nazionale (politicamente penalizzata con conseguenze economiche, ambientali e di sicurezza energetica). Per garantire la sicurezza energetica quindi l’Italia deve perseguire due strade, la riduzione della dipendenza dalle importazioni mediante l’incremento delle fonti rinnovabili e dell’efficienza energetica e la diversificazione delle fonti di approvvigionamento a causa complesso quadro geopolitico dei paesi da cui importiamo gas e con crescente integrazione dei mercati europei.
Il sistema di generazione elettrica del futuro sarà caratterizzato da una forte crescita delle rinnovabili non programmabili e di piccola taglia, con un incremento della complessità di gestione per la rete e una crescente richiesta di flessibilità per il bilanciamento. La forte crescita della produzione rinnovabile potrà essere tecnicamente sostenibile in condizioni di sicurezza purché siano contestualmente realizzate le opere di sviluppo della rete (nuovi elettrodotti e potenziamento di tratti esistenti) e sia realizzata una vasta capacità di accumulo e soluzioni di stoccaggio (ancora in fase di studio) per disporre di un’adeguata flessibilità.
Nel settore gas l’obiettivo principale è quindi quello di garantire un sistema più sicuro, flessibile e resiliente, e di supportare il forte sviluppo delle fonti rinnovabili non programmabili, in modo da garantire la copertura della domanda di energia in relazione ai picchi di domanda coincidenti con bassi livelli di produzione delle fonti rinnovabili. Questi obiettivi possono essere raggiunti mediante:
- l’aumento della diversificazione delle fonti di approvvigionamento (ottimizzazione dell’uso delle infrastrutture esistenti e sviluppo di nuove infrastrutture di collegamento, sviluppo del mercato del gas naturale liquefatto, incremento in rete di quote crescenti dei gas rinnovabili quali biometano, metano sintetico e a tendere idrogeno);
- il miglioramento della flessibilità delle fonti di approvvigionamento, potenziando il margine di sicurezza in caso di elevati picchi di domanda anche coordinando i piani di emergenza nazionali con misure di solidarietà tra Stati UE.
La transizione energetica, nonostante punti ad una progressiva elettrificazione dei consumi e ad un incremento della quota da rinnovabili, continuerà a richiedere anche nel medio lungo termine un ruolo importante delle infrastrutture gas poiché il gas rappresenta la risorsa di back up del sistema elettrico ed è il combustibile fossile con minor emissione di anidride carbonica. Queste infrastrutture sono determinanti per garantire sicurezza e flessibilità al sistema elettrico italiano, per favorire l’integrazione delle nuove rinnovabili elettriche e per lo sviluppo, il trasporto e lo stoccaggio dei gas rinnovabili come il biometano e l’idrogeno. Di conseguenza si procederà verso una sempre maggior interconnessione tra le due reti e una crescente sinergia nella gestione operativa delle due infrastrutture.
Un programma così integrato e basato su competenze già in essere assicura fattibilità agli intenti enunciati in premessa nel rispetto dei tempi programmati.
BIBLIOGRAFIA E SITOGRAFIA
Ministero dello Sviluppo Economico, Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare; SEN-Strategia energetica nazionale; novembre 2017
Ministero dello Sviluppo Economico, Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare, Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti; PNIEC-Piano Nazionale Integrato per l’Energia e il Clima; dicembre 2019
https://ec.europa.eu/clima/policies/strategies_it
Commenti
Grazie, grazie per il post!
Il tema è di primario interesse e trattarlo con cognizione di causa è importantissimo.
Ti chiederei di etrare un po più diffusamente nel merito di “…. gas rinnovabili quali biometano, metano sintetico e a tendere idrogeno….”, che mi è perso capire sia nel medio periodo che in prospettiva dovranno/potranno rivestire ruoli da protagonisti.
Confidando che tu “vapores” non …..”evapori”, mi auguro davvero di leggerti con altrettanta competenza e chiarezza!
Concordo con il Caporedattore: con questo pezzo, dopo quello di Flora incentrato sulla “Crescita verde inclusiva”, il blog entra nella sua veste più “verde”. In particolare mi piace molto l’affermazione: “Un programma così integrato e basato su competenze già in essere assicura fattibilità agli intenti enunciati in premessa…”
La fatibilità è il contrario della supina accettazione fatalistica del disastro, o addirittura della paradossale negazione della responsabilità umana del cambiamento climatico. Entrando nel tecnico vorrei qualche spiegazione semplice su trasporto dell’idrogeno, miscibiltà con il metano, tipologia delle condutture e sebatoi di stoccaggio. In particolare poi l’idrogeno può essere trattato come il metano e stoccato sotto terra in cavità naturali?
Grazie a voi per l’interesse dimostrato per questo tema che spesso non viene trattato tecnicamente ma ideologicamente. Quindi, sempre tecnicamente, cerco di dare un’idea dei gas rinnovabili citati che descrivo brevemente in ordine di conoscenza attuale solo per fare chiarezza sui termini (ognuno di questi argomenti necessiterebbe una trattazione ad hoc):
– Il biometano è metano che si ottiene prevalentemente da biomasse agricole e da rifiuti organici e che, dopo “purificazione”, viene immesso nella rete di trasporto esattamente come il metano da fonte fossile, quindi può essere gestito utilizzando le infrastrutture del gas esistenti. È un gas ad impatto neutro perché l’anidride carbonica prodotta è la stessa che si sarebbe generata per la degradazione della sostanza organica da cui deriva. Già dal 2017 nella rete italiana dei metanodotti circola il biomentano e i nuovi allacci sono all’ordine del giorno.
– L’idrogeno è un gas privo di carbonio, quindi non genera emissioni di gas climalteranti. L’idrogeno può essere ricavato attraverso il gas naturale (prima fase, che comunque genera CO2 ma controllata) e a tendere da fonti rinnovabili (è l’”idrogeno verde” quello effettivamente rinnovabile). Anche l’idrogeno può beneficiare del trasporto nelle infrastrutture del gas esistenti fino a quantitativi dell’ordine del 20%, oltre è necessaria un’infrastruttura dedicata. All’inizio del 2020 è stato concluso con successo un test di immissione del 10% di idrogeno nella rete italiana con fornitura diretta a due imprese campane. Sono in corso studi per lo stoccaggio della miscela gas naturale e idrogeno.
– Il metano sintetico è ancora in fase di studio, viene prodotto da anidride carbonica e acqua mediante elettricità (rinnovabile). Da un lato si ha la riduzione di anidride carbonica e la capacità di immagazzinare il gas prodotto, per contro serve molta energia per far avvenire la reazione.
Cheddire se non un bel …..grazione!
Sbaglio o mi pare capire che per il medio/lungo periodo l’obiettivo sia l’H ?
Che dire mentre tutti guardiamo alla posa della prima pietrsa di ITER, il prototipo per fissiomnene nucleare allocato in Francia, ma progetto e costruzione a sezioni internazionale… Italia esclusa! Ma non è stato il sapere italico che ha dato il via all’energia nucleare? Ragazzi sveglia!
Certro, Vapores va a tutto gas, non a nucleare, e quindi non era lei che volevo chiamare in causa. Forse Silvestro, in altre faccende affaccendato, ci avrebbe dato un parere qualificato.
L’idrogeno sarà sicuramente una delle componenti del mix energetico, ma la percentuale di penetrazione è ancora prematuro stimarla.
Silvestro ci segue nell’ombra, e mi manda un articolo in cui si evidenzia l’aumento esponenziale di emissione di metano in cui la zootecnia ha un ruolo pari al parco macchine e industria. Franco ha da insegnarci la soluzione ovvia: zero consumi di carne, ma io pensavo a dei gasdotti alimentati a mucca con tubature di raccolta gas…
Buono l’articolo ma con l’uso massiccio del metano si dovrebbe riconvertire le attuali centrali termoelettriche tramite turbo gas che sono molto flessibili, in funzione della domanda, con l’utilizzo del gas metano.
Comunque sono dell’idea che il metano sia utilizzato principalmente nell’industria chimica.
Ora le energie verdi non potranno tecnicamente che essere complementari.
In attesa della fusione nucleare controllata, ancora da divenire, sarebbe opportuno spingere sulla utilizzazione di centrali elettronucleari a metalli pesanti ossia il cirquito di raffredamento del nocciolo e’ dato da una lega fusa a 400 C di piombo e bismuto, agisce a pressione atmosferica e l’eccesso di calore puo essere sfruttato per crechizzare l’acqua di raffredamento con produzione di idrogeno ed ossigeno grezzi senza l’utilizzo di impianti chimici e processi elettrolitici che sono entrambi molto energivori.
Tale progetto e’ stato messo a punto dal Prof. Rubbia e collaboratori.
Esso utilizza come combustibile le scorie radioattive prodotte dalle attuali centrali elettronucleari a fissione con l’aggiunta del torio e producendo come prodotto finale un isotopo radiattivo dello iodio con un tempo di dimezzamento di circa 80-100 anni rispetto ai tempi lunghissimi e pericolosi delle attuali scorie e risolvendo il problema dei siti di stoccaggio.
Ricordo che qualsiasi combustibile, compreso l’idrogeno,, produce composti inquinanti della serie NOX, molto nocivi.
Ora sia l’articolo che le mie modeste considerazioni saranno quasi certamente inutili se non si risolvera’ a mediotermine , con una spesa globale stimata tra i 25000-50000 miliardi di dollari, il problema demografico ; altrimenti il nostro sistema collassera’ su se stesso causando la fine della nostra specie, con buona pace dei nostri, pur razionali, sforzi.
Cordiali saluti ed un sincero apprezzamento al relatore.
Oddio, Ezio, tu poni a chiusura del tuo intervento, un problemino ….”de niente” del quale non possiamo, su questa piazza, che prendere atto, in parallelo alla nostra incapacità a innescare rimedi, nè come blog, nè come sistema Paese Italy, che anzi soffre del problema opposto (!).
Quanto a me, parsimoniosamente ho partecipato a incrementare di una sola unità la popolazione del pianeta, unità che, peraltro, per sua specifica essenza, non parteciperà in alcun modo all’incremento di cui tu paventi il gran pericolo!