E finalmente stiamo raggiungendo il punto cruciale della curva S

I lettori abituali di questa rubrica sanno che ritengo che siamo impegnati nella corsa più disperata della storia dell’umanità: una corsa tra un clima in rapido disfacimento e un rapido sviluppo delle energie rinnovabili. L’esito di questa gara determinerà quante persone moriranno, quante città annegheranno, quante specie sopravviveranno. Tutto il resto – gli sforzi per ripristinare i coralli, ad esempio, o le preoccupazioni su come alimenteremo esattamente gli aerei a lungo raggio – è rumore ai margini; la questione decisiva è come queste due curve, di distruzione e di costruzione, si incroceranno. Oh, e l’arco di tempo rilevante è il prossimo mezzo decennio, gli ultimi cinque o sei “anni cruciali”.

Alcuni numeri buoni

Quindi, anche in mezzo a tutte le notizie disperate della scienza del clima, stamattina ho alcuni numeri legittimamente buoni su cui aggiornarvi. Vengono dal veterano analista energetico Kingsmill Bond e dai colleghi del Rocky Mountain Institute e dimostrano che il mondo è passato alla parte ripida della curva S, che ci porterà da una dipendenza minima dalle energie rinnovabili a – dobbiamo sperare e pregare – una dipendenza minima dai combustibili fossili. L’angolo di questa curva potrebbe rivelarsi la geometria più significativa del nostro tempo sulla Terra, in competizione solo con la pendenza della Curva di Keeling che documenta il crescente accumulo di co2 nell’atmosfera sopra Mauna Loa.

Il picco della domanda di fossili

Secondo l’équipe di Bond, sembra abbastanza chiaro che tra l’anno scorso e questo raggiungeremo il picco della domanda di combustibili fossili sul pianeta: l’avvento del solare, dell’eolico e delle batterie a basso costo, unito a tecnologie in rapido sviluppo come le pompe di calore e i veicoli elettrici, ha finalmente raggiunto l’aumento della domanda di energia da parte dell’uomo, anche se le economie asiatiche entrano in periodi di rapida crescita: la questione è se ci stabilizzeremo sugli attuali livelli di consumo di combustibili fossili per un decennio o più, o se riusciremo a far diminuire l’uso di combustibili fossili in misura sufficiente per iniziare a incidere sull’atmosfera.

Cina pronta a diventare il primo elettrostato

I numeri del nuovo rapporto danno almeno qualche motivo di speranza: il sole e il vento stanno crescendo più velocemente di qualsiasi altra fonte di energia nella storia e stanno entrando in funzione più rapidamente di quanto si potesse prevedere, anche negli ultimi anni. Nell’ultimo decennio, “la produzione di energia solare è cresciuta di 12 volte, lo stoccaggio delle batterie di 180 volte e le vendite di veicoli elettrici di 100 volte“. A guidare questa corsa è stata la Cina, dove “la produzione di energia solare è aumentata di 37 volte e le vendite di veicoli elettrici di 700 volte” e che, di conseguenza, è “pronta a diventare il primo grande elettrostato“. Anche l’Europa, e di fatto l’intero gruppo OCSE, stanno assistendo a una rapida crescita, e la notizia migliore è che ci sono sempre più segnali che paesi come l’India e il Vietnam, dove la crescita della domanda sarà più rapida nel resto del decennio, stanno capendo come elettrificare le loro economie. I combustibili fossili per la generazione di elettricità hanno raggiunto il picco in Thailandia, Sudafrica e in tutta l’America Latina.

Progressi rapidi e continui

L’energia solare, in particolare, sta per diventare il modo più comune di produrre elettricità sul pianeta, e le batterie quest’anno supereranno l’idroelettrico di pompaggio come maggiore fonte di accumulo di energia; la catena di approvvigionamento sembra essere in grado di continuare questo tipo di crescita frenetica, dato che ci sono abbastanza fabbriche in costruzione per produrre le cose di cui abbiamo bisogno, e il capitale d’investimento sta sempre più sottoscrivendo le tecnologie pulite (anche se una quantità insidiosa di denaro continua a fluire verso i combustibili fossili). Scegliete la vostra metrica – il numero di brevetti cleantech, la densità energetica delle batterie, la dimensione dei rotori delle turbine eoliche – e stiamo assistendo a progressi rapidi e continui; si prevede che il prezzo dell’energia solare si dimezzerà ancora nel corso del decennio, rafforzando tutte queste tendenze. Le curve di adozione delle tecnologie pulite assomigliano a quelle dei televisori a colori o dei telefoni cellulari, vale a dire dal nulla all’ubiquità nel giro di pochi anni.

Efficienza e inefficienza energetica

Un motivo importante per il cambiamento in corso e per il continuo ottimismo è la semplice efficienza delle tecnologie ora in ascesa. Un secondo rapporto del Rocky Mountain Institute di Bond, pubblicato la scorsa settimana, si è concentrato su questi numeri, che sono altrettanto sorprendenti. Secondo i loro calcoli, sprechiamo più della metà dell’energia che utilizziamo:

Dei 606 EJ (un esajoule è all’incirca il consumo energetico annuale della città di New York) di energia primaria che sono entrati nel sistema energetico globale nel 2019, circa il 33% (196 EJ) è stato perso sul lato dell’offerta a causa delle perdite di produzione e trasporto dell’energia prima che raggiungesse un consumatore. Un altro 30% (183 EJ) è andato perso sul lato della domanda, trasformando l’energia finale in energia utile. Ciò significa che dei 606 EJ immessi annualmente nel nostro sistema energetico, solo 227 EJ hanno finito per fornire energia utile, come il riscaldamento di una casa o la movimentazione di un camion. In totale, l’efficienza è solo del 37%.

Abbiamo investito per lo più nell’aumento del volume di energia che utilizziamo, non nella sua efficienza, perché era questo che faceva guadagnare molto alle Big Oil. Ma le tecnologie pulite sono intrinsecamente più efficienti: quando si bruciano combustibili fossili per produrre energia, si perdono due terzi dell’energia in calore, cosa che non accade con il vento e il sole. Un veicolo elettrico trasforma in propulsione l’80-90% dell’energia che utilizza, rispetto a meno della metà di un’auto a gas. Una caldaia a gas ha un’efficienza dell’85%, il che non è male, ma una pompa di calore ha un’efficienza del 300%, perché la sua principale “fonte di combustibile” è il calore ambientale dell’atmosfera, che traduce in riscaldamento e raffreddamento della casa. Ciò significa che i maggiori costi iniziali di queste tecnologie si traducono rapidamente in un notevole risparmio. E questo tipo di numeri fa curvare velocemente le curve.

La rapida diffusione di queste tecnologie può essere un fattore chiave per incrementare l’efficienza dal lato della domanda. L’installazione di una nuova pompa di calore è il momento ideale per le famiglie per prendere in considerazione ulteriori adeguamenti dell’involucro edilizio, come l’isolamento: un isolamento sufficiente può ridurre, se non eliminare, la pompa di calore. Quando gli ingegneri progettano nuovi veicoli elettrici, è essenziale migliorare l’aerodinamica e la leggerezza per migliorare l’autonomia e risparmiare le batterie. Quando un sito industriale viene sottoposto a un importante retrofit per passare alle pompe di calore, è possibile implementare nuovi progetti di tubazioni con meno attrito (tubi più grassi e più dritti) o altri progetti di processi più efficienti. La diffusione esponenziale delle energie rinnovabili, della localizzazione e dell’elettrificazione comporta quindi anche un aumento esponenziale dei potenziali momenti di intervento per i progettisti e gli utenti finali, che devono considerare le opportunità di efficienza dal lato della domanda.

Solo per fare un esempio, il produttore di veicoli elettrici Rivian – che ha prodotto i suoi primi modelli solo tre anni fa – ha annunciato la scorsa settimana una riprogettazione che eliminerà 1,6 miglia di cavi da ogni veicolo. Questo significa, tra l’altro, molto meno rame – e in effetti il prezzo del rame è rimasto relativamente stabile anche con l’avanzare dell’elettrificazione.

A proposito, se qualcuno cerca di dirvi che la conversione all’energia pulita è la causa dell’aumento del prezzo dell’elettricità, si sbaglia. Come ha appena sottolineato Fatih Birol, capo dell’Agenzia Internazionale dell’Energia, in un nuovo rapporto,

La crisi energetica globale che si è aggravata all’inizio del 2022 non è stata causata dall’energia pulita. Fin dai primi giorni della crisi, ho parlato regolarmente con i responsabili delle politiche energetiche di tutto il mondo. Nessuno di loro si è lamentato di fare troppo affidamento sull’energia pulita. Al contrario, vorrebbero averne di più, perché il risultato degli investimenti in queste tecnologie oggi è un sistema energetico più accessibile per i consumatori di domani, oltre a impatti meno gravi del cambiamento climatico, miglioramenti significativi della qualità dell’aria e maggiore sicurezza energetica. Quando si incolpa in modo fuorviante l’energia pulita e le politiche climatiche per le recenti impennate dei prezzi dell’energia, si spostano, intenzionalmente o meno, i riflettori dalla causa principale: i forti tagli apportati dalla Russia alle forniture di gas naturale.

I numeri che ho illustrato qui sono splendidamente speranzosi. Sono il segno che l’intelligenza umana, codificata nella progettazione dei pannelli solari e nello sviluppo delle batterie, può combinarsi con la praticità umana, codificata nell’economia e nella politica, per produrre un cambiamento reale.

Un anno importante

Ma la nostra specie ha altre qualità: l’avidità umana è una delle principali, e questa avidità può sfociare in sociopatia, come abbiamo visto negli ultimi tempi da parte di troppi leader mondiali. In questo caso, l’avidità è esemplificata dall’industria dei combustibili fossili, che non rinuncerà al suo modello di business senza lottare tenacemente; quando ci stavamo convertendo alla televisione a colori, non c’era una gigantesca industria che tirava fuori ogni trucco per impedirci di fare quella scelta. (Al contrario). Questa avidità potrebbe fatalmente rallentare il lato cleantech di questa gara, dando la vittoria al riscaldamento globale incontrollato. Ecco perché quest’anno è così importante: se ci uniamo a Big Oil e eleggiamo Trump, e persone come lui nelle altre elezioni in corso in tutto il pianeta, possono rallentare notevolmente questa transizione. Se avessimo cinquant’anni per compiere questa transizione, non avrebbe importanza: la pura economia la rende alla fine inevitabile. Ma “alla fine” non serve a nulla se nel frattempo le calotte glaciali globali sono crollate, o la corrente del Golfo si è interrotta, o l’Amazzonia si è trasformata in savana. Per rendere importante questo momento straordinario dobbiamo muoverci in fretta.

Triplicare l’energia rinnovabile

Il 2030 è, a mio avviso, la scadenza giusta. E così torniamo al rapporto dell’AIE, che ci fornisce il resoconto della gara. Come riassume Fiona Harvey sul Guardian:

Lo scorso dicembre i Paesi hanno concordato di triplicare l’energia rinnovabile entro la fine di questo decennio. Secondo un’analisi dell’Agenzia internazionale per l’energia, però, pochi hanno ancora adottato misure concrete per soddisfare questo requisito e, in base alle politiche e alle tendenze attuali, la capacità di produzione globale di energia rinnovabile raddoppierebbe solo approssimativamente nei Paesi sviluppati e poco più del doppio a livello globale entro il 2030.

Ripercorrerò ancora una volta questi numeri. Al momento, siamo sulla buona strada per raddoppiare l’energia rinnovabile entro la fine del decennio. È un’ottima cosa. Ma dobbiamo triplicare l’energia rinnovabile entro la fine del decennio per raggiungere anche i modesti obiettivi fissati a Parigi per contenere la temperatura. Questo divario probabilmente definirà il futuro dell’umanità. Se riusciremo a vincere la sfida, potremo avere problemi sopravvissuti da affrontare. Se non lo facciamo, beh, affrontiamola. Questo è il nostro lavoro insieme negli anni cruciali, e restate sintonizzati qui per saperne di più nei prossimi mesi su come lo faremo.

L’ombra più importante in una Terra sempre più calda

Si può avere un’idea delle tensioni, ad esempio, dagli ultimi dati dell’industria solare statunitense, che mostrano come il solare su scala industriale continui ad accelerare, mentre quello residenziale rallenta, a causa delle politiche governative (in particolare l’incomprensibile decisione della California di limitarne lo sviluppo). (Ecco altri dati del prezioso Michael Thomas sull’ascesa dei megaprogetti di energia pulita negli Stati Uniti) Non c’è tempo per questo tipo di politiche di stop-start: dobbiamo (e mi rendo conto che questa è la metafora più interna che esista) andare a tutto gas e senza freni.

Ecco una rappresentazione grafica tratta dallo studio RMI, che vale la pena di esaminare. La differenza tra “veloce” e “più veloce” è quella che ho descritto: le zone d’ombra tra le due potrebbero essere l’ombra più importante in una Terra sempre più calda.

di Bill McKibben

Grafici: Rocky Mountain Institute