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Cambiamento climatico, la tecnologia ci può salvare

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La tecnologia può salvarci dal cambiamento climatico. La filiera delle tecnologie climatiche innovative, identificate dal termine inglese “Cleantech”, è già in grado di contrastare gli effetti del cambiamento climatico. Garantendo al contempo la qualità della vita conquisatata dall’Umanità in duecento anni di utilizzo intensivo dell’energia. E’ il  messaggio di speranza di chi non si gira dall’altra parte rispetto all’urgenza di agire. E tuttavia risponde al negazionismo climatico senza inutili catastrofismi, ma con una soluzione.

Proprio come fanno in questo articolo due dirigenti del colosso multinazionale Analog Devices (ADI) avviando un dibattito costruttivo sul “Che fare”. ADI è pioniere mondiale dei semiconduttori, con un fatturato di oltre 12 miliardi di dollari,  25.000 dipendenti nel mondo e 125.000 clienti. E’ quotata al Nasdaq di New York dove è valutata 92 miliardi di dollari.

Cambiamento climatico: un allarme lungo vent’anni

di Kimberly Blakemore
e Fiona Treacy 

Per oltre vent’anni, scienziati e climatologi hanno messo in guardia sugli effetti del riscaldamento globale e sul legame con le emissioni di gas a effetto serra (GreenHouse Gas – GHG), ma ora l’attenzione si è rivolta all’azione e al modo in cui noi, come società globale, possiamo affrontare sia le cause che gli effetti del cambiamento climatico.

I semiconduttori sono il cervello dei dispositivi moderni, dei veicoli elettrici (EV), degli smartphone, dei robot e non solo, e potrebbero essere la chiave per risolvere la crisi della sostenibilità attraverso l’innovazione mirata e l’intelligenza periferica (edge intelligence) adattativa.

cambiamento climaticoLo scenario del cambiamento climatico: caldo e sempre più caldo

La disponibilità di energia è stata alla base della crescita sociale ed economica fin dagli albori della rivoluzione industriale, quando tecnologie come quella del motore a combustione interna, del motore a vapore e dei motori elettrici hanno portato a una dipendenza mondiale dalla produzione energetica accessibile e centralizzata.

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Cambiamento climatico: le simulazioni del riscaldamento globale a fine secolo sulla base degli algoritmi elaborati dall’IPCC dell’Onu.

Le conseguenze davanti ai nostri occhi

Negli ultimi due secoli, tale energia è stata fornita attraverso la combustione di fonti basate sugli idrocarburi. Se da un lato ciò ha consentito una grande crescita economica, dall’altro questa crescita ha avuto un costo elevato. Dal 1820, le emissioni di gas serra sono cresciute di 686 volte. (fonte: Hannah Ritchie, Max Roser and Pablo Rosado (2020) – “CO₂ and Greenhouse Gas Emissions”) portando a un riscaldamento globale medio di circa 1,1 °C (fonte: NASA Earth Observatory – “World of Change: Global Temperatures”) e a una serie di significative conseguenze ecologiche, economiche e sociali. Tra questi effetti 166 milioni di persone che hanno richiesto aiuti alimentari a causa di crisi climatiche nel 2015-2019. (fonte: Patrick Galey, Marlowe Hood and Kelly MacNamara (2021) – “UN draft climate report: Impacts on people”). E Tre trilioni di dollari in perdite economiche legate a disastri nel periodo 2000-2019. (fonte: Gabriel Gordon-Harper (2020) – “UNDRR Report Calls for Improved Governance to Address ‘Systemic Risk”).

Mantenendo le tendenze attuali, entro il 2050, per sostenere la traiettoria di sviluppo globale prevista, il mondo avrà bisogno del doppio dell’energia che consuma oggi. In assenza di modifiche alle nostre fonti di energia e di strategie di efficienza energetica complessiva, si prevede che la nostra attuale traiettoria di emissioni porterà a un aumento della temperatura di 1,9-2,9 °C entro il 2050 (rispetto ai livelli preindustriali).

E quelle che potrebbero piombarci addosso

Secondo gli esperti, le conseguenze associate potrebbero anche causare la migrazione del 33% della popolazione mondiale, (fonte: Harry Gray Calvo and Gayle Markovitz (2022) – “Global Public Braces for ‘Severe’ Effects of Climate Change by 2032, New Survey Finds”)  una riduzione dell’11-18% del PIL globale (fonte: Swiss Re (2021) – “World economy set to lose up to 18% GDP from climate change if no action taken, reveals Swiss Re Institute’s stress-test analysis”) e fino a 23 trilioni di dollari di perdite annuali dovute a disastri climatici. (fonte: Tom Kompas, Van Ha Pham, Tuong Nhu Che (2018) – ” The Effects of Climate Change on GDP by Country and the Global Economic Gains From Complying With the Paris Climate Accord”).

Mentre la società cerca di affrontare problemi urgenti, come quello della povertà globale, l’energia sarà fondamentale per garantire l’accesso universale a servizi essenziali come l’elettricità e il cibo nutriente. Tuttavia, per evitare i peggiori effetti del cambiamento climatico, il mondo deve raggiungere emissioni-nette-zero entro il 2050 e limitare il riscaldamento globale a 1,5 °C.

La chiave per raggiungere questi obiettivi è la crescita energetica e la decarbonizzazione rapida.

Niente catastrofismi,  ma…Dobbiamo agire in fretta e ridurre le emissioni dell’81%

La crescita energetica e la decarbonizzazione rapida richiedono la sostituzione massiccia dei combustibili fossili con le energie rinnovabili (cioè una crescita della domanda pari a 9 volte da oggi al 2050) e un netto miglioramento dell’efficienza energetica globale (cioè un aumento pari a 2 volte da oggi al 2050). (fonte: ADI analysis based on figures from “The economic transformation: What would we change in the net-zero transition.” McKinsey & Company. 24 Gennaio 2022).

«Esiste un’opportunità senza precedenti di promuovere la transizione verso l’energia pulita, eliminando le tecnologie che generano gas a effetto serra attraverso l’elettrificazione a energia rinnovabile delle varie applicazioni. Un esempio lampante, già in atto, è l’eliminazione graduale dei veicoli con motore a combustione interna a favore dei veicoli elettrici», ha dichiarato Greg Henderson, Senior Vice President of Automotive and Energy, Communications and Aerospace Group. «Man mano che un maggior numero di prodotti viene progettato per essere alimentato dall’elettricità, entra in gioco un ampio ecosistema che comprende la generazione, la distribuzione e lo stoccaggio dell’energia. A livello globale, abbiamo bisogno di un sistema energetico flessibile, resiliente, efficiente e sicuro».

Un costo per l’industria? No, un’opportunità

«Contemporaneamente alla riprogettazione della rete energetica per le fonti rinnovabili, è necessario concentrarsi sulla promozione dell’efficienza energetica in tutte le applicazioni. Nel contesto delle emissioni totali, circa il 50% dell’energia globale è consumata dall’industria. (fonte: Paul Waide and Conrad U. Brunner. “Energy-Efficiency Policy Opportunities for Electric Motor-Driven Systems.” International Energy Agency, 2011). Attraverso l’implementazione di tecnologie digitali per la fabbrica connessa, possiamo migliorare il controllo delle attività industriali all’interno delle fabbriche esistenti e, così facendo, incrementare la produttività che porta benefici all’intera catena del valore e consente una differenziazione competitiva» ha dichiarato Martin Cotter, Senior Vice President Industrial and Multimarkets Group.

«Investire negli obiettivi di sostenibilità e promuovere la redditività non si escludono a vicenda: investendo nell’efficienza industriale, abbiamo la possibilità di ridurre il consumo di energia ma anche di aumentare la competitività. Il mondo ha bisogno di fabbriche, sia nuove che riadattate, e le fabbriche digitali connesse e adattive sono progettate per risparmiare energia e quindi ridurre le emissioni

Elettrificazione ed efficienza:  all’orizzonte una crescita enorme della spesa per i beni a basse emissioni

Da oggi al 2035, McKinsey stima un aumento di 4,5 trilioni di dollari nella spesa annuale per beni materiali a sostegno della transizione verso le basse emissioni, per un totale di 78,4 trilioni di dollari di spesa cumulativa in questi anni. In tutti i mercati serviti da ADI, ci aspettiamo di vedere investimenti a livello mondiale per l’efficienza industriale e la riqualificazione degli edifici, oltre che per il continuo sostegno alla diffusione degli EV e delle relative infrastrutture, alla generazione di energia verde e alla modernizzazione della rete elettrica.

ADI confida nella portata e nella probabilità di questa maggiore spesa di capitale, grazie a una confluenza di tendenze secolari. Tra queste, l’aumento della regolamentazione, l’incremento degli sforzi pubblici e privati, la crescita degli investimenti privati, la maturazione dei mercati del carbonio e la diminuzione dei costi complessivi di gestione per applicazioni come i pannelli solari.

cambiamento climaticoCosa succederebbe se questi beni a basse emissioni fossero adottati su larga scala?

La spesa prevista per i beni a basse emissioni offre l’opportunità di considerare uno scenario in cui le soluzioni più ecologiche vengano pienamente adottate e scalate. Per ridurre le emissioni globali di gas serra dall’attuale livello di 51 miliardi di tonnellate (o 51 Gt. Fonte: Bill Gates’ book “How to Avoid a Climate Disaster”) all’anno a zero, è necessaria più di una soluzione.

«Ci siamo impegnati a comprendere l’entità della decarbonizzazione che soluzioni come quelle di ADI potrebbero potenzialmente consentire, se queste applicazioni fossero adottate e diffuse pienamente. Come è emerso, è circa la metà», ha dichiarato Tony Montalvo, Vice President of Tecnology e ADI Fellow. «Abbiamo cercato di collegare l’impatto abilitante del nostro più ampio portafoglio di soluzioni, concentrandoci su quelle applicazioni in cui la nostra tecnologia è un fattore abilitante critico».

Consumare meno, consumare meglio: ecco come

Se le applicazioni, rese possibili in parte da tecnologie come quelle di ADI, venissero adottate e scalate pienamente, potrebbe essere eliminata o ridotta circa la metà delle emissioni.

La nostra valutazione ha portato a due categorie principali di soluzioni: quelle che sostituiscono le tecnologie tradizionali che generano GHG o quelle che rendono la tecnologia più efficiente dal punto di vista energetico. Tra gli esempi di tecnologie sostitutive vi sono i veicoli elettrici, la transizione energetica e gli elettrolizzatori alimentati da energie rinnovabili. Esempi di prodotti finali più efficienti dal punto di vista energetico sono i motori industriali, le comunicazioni wireless 5G e i sistemi HVAC connessi.

La mobilità elettrica, per esempio

Riconosciamo che le tecnologie di ADI non rappresentano i prodotti finali stessi. In molti casi, tuttavia, senza di esse l’applicazione finale non sarebbe realizzabile. Un esempio è rappresentato dagli EV, che si basano su batterie agli ioni di litio e non sarebbero utilizzabili senza una tecnologia di gestione della batteria che valuti costantemente lo stato di salute di ciascuna cella, bilanciando le celle all’interno del pacco e garantendo che la batteria non venga mai sotto o sovra-caricata.

La gestione della batteria, tecnologia in cui ADI è leader di mercato, è quindi una tecnologia abilitante per i veicoli elettrici. Immaginando un mondo in cui la piena adozione dei veicoli elettrici sia una realtà, riconosciamo che i progressi nell’hardware e negli algoritmi di gestione della batteria si affiancheranno ai progressi su altri fronti tecnologici, tra cui la chimica di batteria e i gruppi di trasmissione efficienti, economici e affidabili.

Un altro esempio di come le soluzioni ADI stiano potenzialmente contribuendo a ridurre le emissioni di CO2 è rappresentato dall’impiego di azionamenti a frequenza variabile che utilizzano la tecnologia di controllo di precisione di ADI. Questi vengono utilizzati in combinazione con sistemi di motori il cui carico o la cui velocità variano. La tecnologia ADI consente di regolare con precisione la velocità e la coppia del motore in base al carico da gestire. In questo modo si risparmia energia, adeguando la capacità del motore all’attività da svolgere. L’installazione degli azionamenti elettronici su tutti i motori potrebbe far risparmiare, ipoteticamente, il 10% delle emissioni globali.

C’è tanto da poter fare, decisivi e prossimi anni

Se le applicazioni (come gli EV o gli azionamenti a frequenza variabile) abilitate in parte dalla tecnologia di ADI dovessero essere scalate e adottate universalmente, la società potrebbe realizzare un risparmio di circa 26 Gt di GHG. Questa rivelazione sottolinea il nostro desiderio di sfruttare la nostra leadership unica sui mercati finali per contribuire alla decarbonizzazione di molteplici settori.

Variazione del ghiaccio marino e dell’assorbimento solare nei mesi estivi nell’Artico tra il 2000 e il 2014. Il blu indica i punti in cui il ghiaccio marino è diminuito e il rosso quelli in cui l’assorbimento della radiazione solare è aumentato.

La realtà del cambiamento climatico è che ne stiamo vedendo le prove ovunque: lo scioglimento del ghiaccio marino artico a un ritmo di quasi il 13% per decennio (fonte:World Wildlife Fund – “Six ways loss of Arctic ice impacts everyone”); la perdita di ossigeno negli oceani che ha un impatto sulle barriere coralline tropicali (fonte: “Ocean Deoxygenation: A Driver Of Coral Reef Demise,” Reefcause Conservation, 25 Settembre 2021); l’aumento dei livelli di CO2 e il declino della biodiversità in regioni di tutto il mondo (fonte: “Biodiversity – our strongest natural defense against climate change,” United Nations, 2022).

Nella tecnologia  c’è un potenziale non sfruttato

Per ridurre drasticamente le emissioni di gas serra entro il 2050, sono necessari tecnologia, infrastrutture e i giusti impegni. Esiste tuttora un notevole potenziale non sfruttato. E i prossimi anni saranno fondamentali per sviluppare le soluzioni esistenti su larga scala e investire in innovazioni rivoluzionarie.

ADI non è estranea alle rivoluzioni tecnologiche. La nostra storia (e il nostro futuro) come catalizzatore di progressi rivoluzionari si basa sulla nostra ricca esperienza nel settore e sulla nostra capacità di collaborare con i nostri clienti per sviluppare soluzioni complete ai loro problemi – e a quelli del mondo – tra i più difficili. Non c’è momento migliore di questo per sfruttare tali competenze e progettare insieme ai nostri partner le soluzioni necessarie per la transizione a emissioni-nette-zero.

Kimberly Blakemore è Director of Environmental Sustainability, Analog Devices
Fiona Treacy è Senior Director, Industrial Automation, Analog Devices

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Phoenix
Vesper
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19 COMMENTI

  1. Riporto una cosa che non conoscevo e che, secondo me, è indicativa della diversa sensibilità ecologica attraverso i tempi.

    In questi giorni chiuderà il cinema Odeon di Milano, che è un’istituzione da circa 100 anni. Io sapevo che sulla stessa area c’era stato un convento e che, scavando, si trovano i resti delle terme romane. Quello che non sapevo e che ho letto stamattina è che, dal 1880 circa, per una quarantina d’anni lì c’era stata una centrale a carbone, con ciminiera di 52 metri… A 30 metri da piazza del Duomo, immaginatevi il fumo! Anche se aveva una potenza assai ridotta (forse 280 cavalli scarsi, stando a wikipedia, altre fonti parlano di 350 kw, ma siamo lì) sicuramente di carbone ne bruciava parecchio.

    Fa pensare.

    • -In questi giorni chiuderà il cinema Odeon di Milano-

      Ex tenebris vita.
      Ho letto.
      Muore un pezzettino di me.
      Sono tristissimo 😭

    • Se per quello fino al 1800 non si dava nessuna importanza ai reperti storici o alle antichità, anzi spesso venivano usati come materiali da costruzione di abitazioni.

  2. L’attualità ci sta sbattendo in faccia che stiamo andando alla deriva, e purtroppo le soluzioni finali non esistono, perchè dovrebbero essere globali e interconnesse. In un mondo ancora diviso da guerre e conflitti razziali e religiosi, la vedo durissima. A me (a noi) non resta che fare in mio ogni giorno, consumando poco, minimizzando i rifiuti, sostenendo chi la pensa come me. E Vai Elettrico. Almeno quando me ne andrò lo farò con il cuore sereno. E con questa botta di ottimismo, buone vacanze!

  3. Caldo, sempre più caldo. Perché non cominciamo a mettere fuori legge i climatizzatori?
    Solo che in cambiamenti climatici, che non dipendono dall’uomo, è difficile cambiarli, anzi, potrebbero avere un effetto perverso.

    • I cambiamenti climatici dipendono dall’uomo. Non accettiamo le fesserie dei negazionisti climatici, anche se con nomi biblici

        • Prodi e Zichichi fanno parte del 3% di scienziati che negano l’origine antropica dei cambiamenti climatici. Noi preferiamo dar credito al restante 97% e siamo anche stanchi di ripeterlo. Lei non è d’accordo? Pazienza: nessuna la obbliga a leggerci.

  4. Sul treno diretto che porta all’Inferno, è sempre bello avere qualcuno accanto che racconta barzellette. Tanto per passare il tempo.

  5. Qui c’è il solito conflitto tra chi vuole tirare la volata alle nuove tecnologie ed a coloro che le vendono ed hanno intenzione di fare soldi e tra quelli che provano a vedere in modo razionale ed imparziale la situazione.

    Restando nel campo delle auto, sarebbe assolutamente opportuno convertire da subito gli hypermilers, ovvero quel 15-20% degli automobilisti che percorrono il 90% della percorrenza totale di tutti gli automobilisti, all’elettrico puro. Ma ciò non porterebbe abbastanza volumi ai produttori ed allora sono state fatte campagne ed incentivi mirati anche e soprattutto a chi percorre pochissimi km ogni giorno. Anche perché, almeno nella prima fase in cui l’autonomia delle Bev era molto scarsa, venderle ai viaggiatori minimi era più facile.

    La verità è che, se abbiamo un vecchietto di 88 anni che percorre 10 km al giorno con una Panda Euro 0, è più razionale attendere che padre tempo se lo porti via, si spera in modo sereno, piuttosto che farlo passare all’elettrico con incentivi vari. Al contrario, se il figlio od il nipote di questo signore girano per 40-50 mila km annui, lì dovremmo buttarci con incentivi a pioggia.

    Chi fa 10 km al giorno, girasse anche col peggior ferrovecchio, è trascurabile nell’ottica globale e, al limite, lo si “combatte” col miglioramento dei servizi pubblici: trasporti, consegne a domicilio etc..

  6. un articolo di analog devices che dice che il mondo deve usare un sacco di prodotti di analog devices
    🙂
    le ipotesi di fondo e proiezioni al 2050 sono troppo pessimistiche, la transizione alla società della condivisione con conseguente enorme riduzione dei consumi energetici sarà molto più rapida

  7. Ho letto l’intero articolo e non solo il titolo ma la risposta è NO.
    La tecnologia non ci puo salvare da problemi di questa scala.
    Questo non significa che non bisogna investire in ricerca, anzi, ma che tuttalpiu possiamo mitigare di pochissimo la catastrofe attraverso la tecnologia.

    • Ci potrebbe spiegare quali informazioni o comptetenze ha per smentire così categoricamente studi e ricerche di autorevoli scienziati? Chiediamo troppo?

  8. azionamenti a frequenza variabile
    sono semplicemente automazioni che permettono di ridurre il lavoro di un motore in base al carico piuttosto che farlo lavorare a massimo carico. Il tutto per ridurre i consumi energetici.

    E’ praticamente la soluzione opposta al “consumo quello che c’è”.
    In pratica potremmo anche creare un impianto off grid e consumare solo ed esclusivamente quello che produce.
    Io ho sperimentato tale scelta… praticamente nella produzione più economica possibile.
    Creando un sistema off grid con dei pannelli solari e un micro eolico scaldo dei locali solamente con l’energia prodotta disponibile.
    Quegli stessi locali finirebbero sotto zero d’inverno ma se collegati ad un numero decente di pannelli terrebbero comunque una temperatura accettabile (stiamo parlando di cucce per i pelosetti).

    Ora… ecologicamente discorrendo…
    .. ritengo questa scelta mmooooooolto più economica e sostenibile delle complicazioni di variazione negli impianti.
    Chiaramente tutto ciò può comportare dei buchi di produzione nelle giornate nuvolose e nebbiose ma comunque non richiede una tecnologia enorme considerando che le curve disegnate dalle stagioni sono abbastanza stabili e pure i consumi dei locali (meglio se poi coibentati adeguatamente).

    Scritto ciò…. resto sempre dell’idea che a monte bisognerebbe spiegare al legislatore che la terra non è piatta e sperare che ci creda e lo metta in pratica…

  9. Beh, ci lamentiamo del fatto che dal 1850 ad oggi la temperatura media globale è aumentata di 1,1 °C.
    Ma nel 1850 la durata di vita media in un paese industrializzato era forse sui 55 – 60 anni. Oggi invece la durata di vita media in un paese industrializzato sta sugli 85 anni.
    Ci lamentiamo ma intanto la tecnologia ci ha allungato la vita di 25 – 30 anni. Davvero vorreste tornare all’epoca preindustriale?

    • Lei ha la mente obnubilata da non so quale frustrazione. Ha letto almeno il titolo? Le pare che l’articolo sia contro la tecnologia?

    • Veramente l’articolo dice proprio il contrario, cioè che la tecnologia può trovare le soluzioni per continuare a vivere anche meglio di prima ma evitando i problemi del surriscaldamento….è riuscito nell’impresa di farmi essere d’accordo col moderatore….

  10. “Azionamenti a frequenza variabile che utilizzano la tecnologia di controllo di precisione di ADI” Qualcuno può chiarire di cosa parla? Perchè sembra che parli di inverter per l’azionamento dei motori elettrici, non capisco.

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