Centrali elettriche a combustibili fossili e motori a combustione interna sono responsabili di quasi la metà dello spreco energetico mondiale secondo i calcoli pubblicati da un Team di ricercatori dell’RMI (Rocky Mountain Institute).
L’efficienza superiore delle energie rinnovabili, la migliore logistica, i vantaggi dell’elettrificazione e le nuove soluzioni associate stanno trainando la transizione energetica a prescindere dai vantaggi ambientali, affermano gli autori.
Lo spreco: produzione, trasporto, utilizzo
Oggi infatti sprechiamo quasi 400 exajoule (EJ), cioè due terzi del totale dell’energia primaria immessa nel sistema (606 EJ, dati 2019) prima ancora che venga creato qualsiasi valore con l’energia. Produzione e distribuzione di combustibili fossili bruciano 177 EJ all’anno, il trasporto 19 EJ e l’ utilizzo altri 183 EJ.
In un articolo successivo, spiegano gli autori, si dimostreranno che l’efficienza totale è in realtà ancora più bassa perché ci sono perdite tra energia utile e servizi energetici e tra servizi energetici e prosperità. Ad esempio, circa il 30% del materiale da costruzione (acciaio, cemento, ecc.) viene sprecato in un tipico cantiere edile a livello globale. Negli Stati Uniti, circa il 35% dei chilometri percorsi dai camion vengono percorsi vuoti verso nuovi punti di ritiro, un fenomeno che potrebbe essere ampiamente eliminato con una migliore logistica.
Si investe in quantità, non in qualità
Per capire l’entità dello spreco in termini finanziari basti pensare che si arriva a 600 dollari per abitante della terra e del 40% dell’intera spesa globale per l’energia e circa il doppio degli investimenti annuali nel sistema energetico.
Solo l’utilizzo dei carburanti fossili nei motori termici (ICE) contribuisce a quasi la metà dello spreco totale: circa 2mila miliardi di dollari all’anno secondo le stime del RMI. L’efficienza media è infatti del 25%, contro il 90% e oltre dei motori elettrici.
Ma l’abbondanza delle fonti fossili negli ultimi due secoli ha indotto il sistema a non considerarne l’efficienza. Anche negli ultimi 5 anni (2014-2019) gli investimenti energetici sono stati indirizzati unicamente ad aumentare i volumi , mentre solo l’11% ad aumentare l’efficienza energetica (fonte IEA). Quantità e non qualità.
Gradi profitti & povertà energetica
Il risultato è stato un continuo aumento dello spreco e delle emissioni inutili. Con favolosi profitti per l’industria degli idrocarburi (fra 1 e 2 trilioni di dollari all’anno) che ha anche beneficiato di sussidi per 7 trilioni di dollari nel quinquennio. Nonostante ciò, il 60% della popolazione mondiale versa ancora in condizioni di povertà energetica.
La transizione vincerà perché conviene
La transizione energetica è rappresentata generalmente come necessaria ma costosa.
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Lo studio di RMI dimostra invece che agendo sui due principali capitoli di spreco (efficienza di trasformazione energetica ed efficienza degli usi finali) sarà possibile disporre di energia “utile” a costi più bassi e consumarne molto meno per compiere il medesimo “lavoro”.
Gli spazi sono enormi, sostiene RMI. L’efficienza negli usi finali si può facilmente raddoppiare, per esempio con trasporto elettrificato, città più intelligenti, elettrificazione e riqualificazione degli edifici.
E sul piano della generazione-trasformazione di energia “l’innovazione avrà un impatto spropositato” fra sviluppo delle energie rinnovabili e la generazione a chilometro zero.
I costi iniziali siano più elevati. Tuttavia il costo finale è molto inferiore rispetto alle tecnologie fossile. E seguono una curva a S che migliora in modo esponenziale .
La transizione energetica, in conclusione, si imporrà a prescindere dalle urgenze climatiche: lo farà per motivi economici. Niente decrescita felice, ma più sviluppo e più virtuoso.
Degli Esposti,
si lasci dire da uno del mestiere che il suo articolo non ha né capo, né coda.
Lei probabilmente raccatta a vanvera dal web pezzi di informazione (in questo caso, sul petrolio) e ci confeziona articoli che, se fossero stampati su qualche quotidiano, finirebbero ad incartare l’insalata al mercato ancora prima di arrivare in edicola.
Non perderò neanche tempo a confutare le sue argomentazioni.
Solo un consiglio: eviti di parlare di cose che non sa, per poi essere clamorosamente smentito dal primo “forumista” di passaggio sul sito.
Buon proseguimento.
Lei al momento non ha smentito nulla: ha dimostrato solo la sua maleducazione. Sulla carta stampata ho scritto per 40 anni. Ammetto che il Giornale di Montanelli, il Corriere della Sera di De Bortoli, e il Sole 24 ore di Locatelli sono finiti spesso ad incartare l’insalata. Forse per colpa mia.
che acidone.. anche ingrato per chi mantiene lo spazio che ti ospita..
hai mai pensato di prendere un cane o un gatto ?
a me piacciono i contenuti delle notizie del blog, taglio non solo tecnico, ma anche altri aspetti (economia, normative, costume, sostenibilità, confronto tra paesi europei, etc) che allargano la prospettiva
e il taglio veloce, ci intuisco l’esperienza, non credo sia facile come appare, in equilibrio con la sintesi ( che a me per esempio manca )
notizie e spunti di partenza per ulteriori ricerche, e per discussioni nei commenti; secondo me conta più portare certi temi che essere eventualmente sempre precisini su tutto, magari “uno del settore” capirebbe l’equilibrio
PS: se capita un errore, non è un problema tornarci sopra per persone professioniste e normalmente equilibrate; poi in un “blog”, in cui c’è interazione e i tempi di risposta sono rapidi mi sembra anzi un altro spunto di discussione
Il petrolio è come un tumore, e le sue metastasi sono le tangenti (attraverso le quali si estende e poi attecchisce in modo sempre più tenace.
L’unico modo per farlo morire è fare a meno il più possibile di lui, altrimenti ci farà morire lui, tutti.
Lo spreco dell’energia, affrontato così, è un concetto antiscientifico. Immaginiamo che domani mattina arrivi un’astronave aliena che ci dà in dono un barile pieno di una sostanza, che chiameremo alcool, la lasciano qui e vanno via. I nostri scienziati la studiano e scoprono che possono usarla per ricavarne energia spendibile ma con le attuali tecnologie durante il processo di trasformazione il 70% dell’energia verrebbe sprecata.
Che si fa? Siccome non abbiamo una tecnologia per convertire il 100% di energia dall’alcool in energia spendibile ma solo il 30% lasciamo il barilotto di alcool chiuso e sigillato o mandiamo un messaggio agli alieni chiedendo di venirselo a riprendere? Quel 30% non è meglio di niente?
Il petrolio, ovvero i fossili di dinosauro in forma liquida, è lì, sottoterra, gratis, semipronto per essere trasformato in energia. Siccome non abbiamo la tecnologia per convertirne il 100% lo lasciamo sottoterra, inutilizzato? Ma ha senso questo ragionamento?
Tra l’altro applicato al fotovoltaico è anche peggio. Abbiamo il sole che ogni giorno inonda il pianeta di energia e fa aumentare le temperature. Anziché avere una tecnologia capace di catturare il 100% di quell’energia gratuita riusciamo a catturarne solo una minima parte. Che si fa? Ci rinunciamo perché siamo incapaci? Nel grafico dove è scritto “wind solar” 100% efficiency quel dato è un falso, siamo a circa il 23% per il fotovoltaico e il 45% dell’eolico. Ma anche fosse il 100%, cambia qualcosa?
Non si ragiona per efficienza di conversione ma solo per vantaggi e svantaggi. I vantaggi sono i costi finali per il consumatore, la disponibilità dell’energia, la versatilità, etc., gli svantaggi sono l’inquinamento, la disponibilità delle fonti sul medio / lungo periodo, etc. Ed è qui che il petrolio perde perché lo svantaggio dell’inquinamento del petrolio è tale da annullare tutti gli altri vantaggi, inclusa la sua “gratuità” in relazione all’elevato potere calorifero.
Quindi abbasso il petrolio perché inquina, non perché non è efficiente, aspetto di cui non frega nulla.
Tra l’altro, per inciso, la cinese Energy Singularity 12 giorni fa ha dichiarato [ https://www.energysingularity.cn/en/hh70-the-worlds-first-high-temperature-superconducting-tokamak-achieves-first-plasma/ ] di aver costruito il primo reattore nucleare a fusione in cui l’energia prodotta è superiore a quella utilizzata.
Ho segnalato la cosa dalla fine del decennio scorso, proprio su VE.
La cosa è stata, se non ignorata, considerata marginale.
Invece, ribadisco, solo per astrarre la tua osservazione, che la politica e la società dovrebbero lasciare stare la “forma dell’energia” e concentrarsi sulle trasformazioni da una forma a una forma intermedia, o forma finale utile e non dannosa per noi umani e la biosfera.
Per millenni abbiamo fatto con “quello che c’era”: legna, torba, sterco, carbone e solo negli ultimi secoli metano e petrolio.
Selezionando le trasformazioni più efficienti e quelle che hanno meno effetti collaterali si scremano automaticamente le “forme” da abbandonare.
bene che si faccia ricerca, anche se per la fusione i Fisici non prevedono fattibilità commerciale prima di 40 anni, e c’è anche il dubbio se sarà pratica/conveniente
fortuna abbiamo il sole, è letteralmente un enorme reattore a fusione; ci manda quantità esagerate di energia (come stimato qui sotto nel commento di Luca);
con le rinnovabili la captiamo con relativa semplicità e sistemi non centralizzati, e dal 2018 circa anche spendendo meno che con le fossili
=== “EFFICENZA” PANNELLI
è vero il costo al kwh generato, e l’impatto ambientale, contano più dell’efficenza, comunque quest’ultima per i pannelli fotovoltaici ha un suo interesse:
> per ridurre ancora i costi (spedizione, trasporto, manodopera installazione)
> conta quando sei limitato nelle superfici utilizzabili, come nel caso dei pannelli sui tetti dei palazzi a più piani, è più difficile generare energia per 3 piani con 1 tetto solo
> conta anche se hai un ministro dell’agricoltura molto ignorante a cui da noia persino se pensi di usare 0,7% dei terreni agricoli NON coltivati (pascoli e prati perenni) per generare l’intero carico elettrico nazionale a basso prezzo e in pochi anni
=== definizione pratica
efficenza 22% significa 220 watt a metro quadro potenza di picco nominale;
perchè l’irraggiamento solare tipico a mezzogiorno a livello del suolo è circa 1000 watt al metro quadro; 1000 watt x 22% = 220 watt
questo per pannelli sui tetti esposti a sud; nelle installazioni a terra, ci sono anche le spaziature tra le file dei pannelli, e sfrisi di spazio non usato anche intorno; la densità media di potenza risultante scende da 220 watt a circa 100 watt per metro quadro comprese le aree senza pannelli
cioè 1 MW per 1 ettaro (100m x 100m)
NB: anni fa l’efficienza era più bassa ed erano invece 1 MW ogni 3 ettari
=== pannelli commerciali al 2024
sono già in pregiato silicio monocristallino ma ancora a singolo strato attivo (in gergo “singola giunzione”), cioè assorbono solo una singola banda di “colori” dalla luce solare
>> efficenza 21% per i più sgrausi fondi di magazzino (tecnologia p-type “Perc”, sino al 2022 era il massimo, oggi si è migliorato ed è in dismissione)
>> 22-23% è ormai praticamente lo standard (tecnologia n-type “topcon” o “HJT”, entrambi con basso degrado negli anni, ancora meno dei Perc; tipicamente hanno una garanzia di conservare 87-90% di potenza dopo 30 anni di uso)
>> 24-25% in quelli premium costosi (tecnologie “ABC” o “IBC” e derivate), che però saranno lo standard “economico” tra 3-4 anni
>> 27% è circa il limite raggiungibile in futuro dai pannelli in silicio a singola giunzione (mi pare 33% limite teorico per una singola giunzione, 29,4% con usando il silicio); però ci sono sistemi per superare questo limite
=== pannelli bifacciali alzano efficenza con un trucco
per le grandi installazioni utility sul terreno, si usano già comunemente pannelli con vetro trasparente anche sulla faccia posteriore, che catturano un altra po’ di luce aggiuntiva anche sulla faccia posteriore, si arriva mi pare a 260-280 watt per metro quadro di pannello; se l’efficenza di singola faccià è per esempio circa 22-23%, contando la seconda faccia è come se fosse 26%-28%
=== si sale con i pannelli TANDEM, non ancora commerciali
è possibile sovrapporre due o più strati di materiali attivi o giunzioni; quando sono due li chiamano “tandem”; ogni giunzione è tarata per cattuare luce di un intervallo di frequenza diverso; con più giunzioni di tipo diverso assorbiranno energia non solo dalla luce gialla e verde, ma anche dal blu, oppure anche dalle frequenze più basse, il rosso e l’infrarosso
in questo caso il limite teorico è ancora più alto, 42% per tamden (doppia giunzione), 49% per tripla giunzione, etc
sono usati da tempo ma in applicazioni aerospazio ma costano cari; se i processi produttivi diventeranno più economici, avremo anche questi in vendita al briko
spoiler: brand cinesi e altri sono abbastanza vicini a realizzare pannelli tandem a prezzi commerciali e durevoli come i pannelli attuali, ci sono già installazioni di test nei deserti cinesi, se dovessi scommettere direi 8 anni per averli in commercio
PS: densità energetica ok, ma non so se OGGI si può ancora dire che il petrolio sia anche già economicamente o addirittura quasi gratis, almeno per i paesi che non sono produttori diretti
il sorpasso sui costi minori fossili vs rinnovabili (scese di costo) all’incirca mi pare sia avvenuto nel 2018-2019, e prosegue ogni anno, ma dobbiamo ancora registrare l’idea nella testa
i pozzi petroliferi rimasti non sono più a soli 20 metri sottoterra come un secolo fa, ma a circa 2 km di profondità e in aree sempre più scomode o misti a sabbie, serve fatica, soldi ed energia per sfruttarli, anche l’indice energetico EROI è continuo calo;
poi la filera per dare carburanti vagamente accettabili (non gli avanzi catramosi che fino a poco fa davano ai motori delle navi) pure ha dei costi energetici ed economici importanti, in parte nascosti dal gioco dei sussidi, oltre ai costi di natura ambientale (Co2 e residui combustione)
ci sono paesi in via di sviluppo, che non avendo l’inerzia data da una situazione ereditata a base di filiera e infrastrutture fossili, puntano direttamente sulle rinnovabili e trasporti elettrificati, perchè gli costa meno, prima ancora che perchè inquinano meno
ma anche paesi ricchi iniziano a fare lo stesso ragionamento sui soldi prima o non solo che sull’ambiente, facendo crescere le rinnovabili, gli americani penso sono un esempio (anche se pieno di contraddizioni, per non far salire troppo il costo dei fossili sono passati al fracking, con cui stanno devastando i terreni su cui vivono)
Tutto giusto ma ti faccio stai ragionando con la mia impostazione. E’ corretto notare che il petrolio non è più gratis e, a scanso di equivoco, ribadisco “abbasso il petrolio”. Ma se il petrolio fosse a portata di mano e se la sua trasformazione non producesse climalteranti nessuno di noi sarebbe qui a importarsene dell’efficienza durante il processo. Altro paradosso? Se domani dovesse uscire un nuovo motore che porta l’efficienza al 90% che si fa, tutti retrofront e iniziamo a bruciare petrolio?
Quindi l’efficienza è sì determinante per la spesa finale ma se parliamo del pianeta Terra l’unica cosa che deve interessarsi sono gli inquinanti e i climalteranti: il petrolio ne produce quindi prima ce ne liberiamo meglio è. Il discorso dell’efficienza ci porta a ragionare su un binario sbagliato.
Che il petrolio come lo usiamo oggi sia insostenibile, per varie ragioni, l’hanno capito anche i muri oramai.
Indovina però chi rimarrà con le palle schiacciate dentro lo sportello?
Ovviamente i Paesi che faranno la transizione più lentamente e cazzeggeranno più a lungo. 🤷
Articolo molto interessante!
una domanda che mi pongo da parecchio tempo a cui non ho risposta: i 400 exajoule di energia sprecati in calore ogni anno (cfr. parte iniziale dell’articolo), quanto influiscono sul riscaldamento climatico? o è irrilevante rispetto all’effetto serra dei gas clima alteranti?
Il calcolo è molto semplice. 400 exajoule equivalgono a 4 x 10^ 20 Joule. La terra riceve ogni anno dal sole 5,47 x 10 ^24 Joule. Quindi 14350 volte di più. 400 exajoule sono lo 0,007 % dell’energia ricevuta dal sole.
La distanza della terra dal sole varia da 152 a 147 milioni di Km durante l’anno e l’irraggiamento solare è funzione del quadrato della distanza tra la terra e il sole. Tra il giorno in cui la terra è più vicina al sole e quello in cui è più lontana l’energia ricevuta dal sole varia di circa il 6,7 %. Quindi questo 0,007 % in un anno va confrontato col 6,7 % di variazione naturale durante l’anno.
Si capisce che è l’effetto serra dovuto alla CO2 e al metano immessi nell’atmosfera a causare il riscaldamento della terra e non il calore che immettiamo nell’ambiente.
Gli esseri umani sono piccini piccini, ma quando si impegnano riescono a fare grossi danni.
Top. Bel commento Luca, resta con noi 🙂
Quindi come la mettiamo con la tua bruciapetrolio?
La terrò fino a quando sarà possibile. Quando cambierò auto la nuova sarà senz’altro elettrica o non avrebbe senso cambiarla.
semplice, continuerà a bruciare petrolio finché non potrò acquistare una elettrica equivalente a un prezzo equivalente
Applausi a Luca Marcuzzi, “resta con noi”, ma chi se ne frega: il tuo motto è resistere, resistere, resistere.
Io e Luca gemelli separati alla nascita, Luca dobbiamo andarci a fare un caffè assieme.
Oggi la dichiarazione di John Elkann: “Esco un attimo dal pianeta Ferrari: da qui al 2030 avremo vetture elettriche molto meno care, e quando arriverà quel momento non ci porremo neanche il problema della scelta”. Se io ho un’auto nuova non ha senso rottamarla o venderla adesso visto che elettriche equivalenti sono ancora molto più costose e per me proibitive (le equivalente, non la Dacia Spring …): se tra 6 anni costeranno molto meno, passerò allora all’elettrico. Questa contrapposizione di chi non passa subito all’elettrico, di chi subito non smette di mangiare carne, di chi subito non ha la casa green, etc. etc. è esattamente il modo sbagliato di affrontare la questione climate change, è proprio l’approccio che genera barriere, divisi, contrapposizioni anziché un dialogo costruttivo. Non c’è bisogno di alzare i toni a questo livello.
Li alzi tu fin dal primo giorno (ti ricordi Vaidiesel?) Quindi piantala con le prediche