Produrre energia pulita costa sempre meno, ma non basta.
Il 2022 è stato, dal punto di vista energetico, un anno particolare: l'invasione dell'Ucraina da parte della Russia e la conseguente decisione degli stati europei di ridurre le importazioni di combustibili fossili dalla Russia ha portato a un aumento del costo dell'energia in Europa.
Se si vuole cercare un aspetto positivo, questo ha dato un'accelerata alla transizione energetica verso fonti di energia pulite. Secondo lo European Electricity Review 2023, nel 2022 solare e eolico hanno superato per la prima volta il gas in termini di produzione di energia elettrica (il sorpasso nei confronti del carbone c'era stato nel 2018).
Il processo di transizione è in atto da diverso tempo, spinto dal fatto che produrre energia con solare ed eolico costa sempre meno, grazie allo sviluppo tecnologico. Dal 2009 al 2019 il costo per produrre energia elettrica con una nuova centrale (Levelized Cost Of Energy, LCOE, che include sia i costi di costruzione che quelli di mantenimento) è passato per il solare da 359 $/MWh a 40 $/MWh (-90%) e per l'eolico da 135 $/MWh a 41 $/MWh (-70%), risultando più economico del gas (56 $/MWh nel 2019) (1).
Nonostante i costi molto bassi, c'è però un fattore che ostacola la transizione energetica. Solare e eolico sono fonti energetiche non controllabili e quindi, di per sé, difficilmente sincronizzabili con le nostre esigenze energetiche. Ad esempio, per mantenere pressoché costante la temperatura negli ambienti in cui viviamo o lavoriamo, abbiamo bisogno di più energia proprio quando l'irraggiamento solare è inferiore (in inverno).
Per rendere controllabile l'energia prodotta da solare e fotovoltaico è necessario immagazzinarla per poter utilizzare l'energia indipendentemente dal momento in cui è stata generata. Ma è proprio in questo settore che lo sviluppo tecnologico è ancora carente, soprattutto per applicazioni domestiche.
Nonostante le batterie al litio siano state un progresso notevole e hanno permesso lo sviluppo di dispositivi impensabili con la tecnologia precedente (smartphone, droni, auto elettriche), non hanno ancora le caratteristiche per sostenere al meglio la transizione energetica.
Facciamo un esempio concreto. Una batteria domestica in grado di accumulare la quantità di energia consumata da una casa unifamiliare in un giorno (10 kWh, escludendo l'energia che serve per il riscaldamento) ha un costo nell'ordine dei 10000 euro. Quindi, per poter accumulare energia per un valore economico di qualche euro, occorre spenderne migliaia. Economicamente, non ha tanto senso. Inoltre, una batteria da 10 kWh permette solamente un compenso giornaliero (consumare la sera l'energia prodotta durante il giorno oppure compensare un giorno di pioggia), mentre per un compenso stagionale (consumare d'inverno l'energia prodotta d'estate) sarebbe necessaria una batteria molto più grande, nell'ordine di 1 MWh con costi attualmente non sostenibili.
Anche dal punto di vista del peso e del volume occupato dalla batteria, siamo ancora lontani da una soluzione veramente efficace. Una batteria da 10 kWh pesa un centinaio di kg e occupa il volume di un piccolo armadio. Per confronto la stessa quantità di energia (10 kWh) é contenuta in solamente un litro di benzina!
Non bisogna però essere pessimisti. In futuro la produzione di energia elettrica avverrà sempre più attraverso fonti pulite come solare e eolico, i cui costi tenderanno a calare ulteriormente grazie al progresso tecnologico. Ciò permetterà di sfruttare maggiormente sia nel campo della mobilità che e del riscaldamento domestico tecnologie più efficienti, motore elettrico e pompe di calore, rispetto a quelle oggi maggiormente diffuse, motore endotermico e caldaie. Ma non bisogna essere nemmeno troppo ottimisti. La velocità di questa transizione ecologica dipenderà fortemente da quanto le caratteristiche delle batterie miglioreranno in futuro, sia in termini di costi che di pesi e ingombri.
Riccardo Stucchi, 3 marzo 2023
Note:
(1) https://ourworldindata.org/cheap-renewables-growth
Cover: https://www.epfl.ch/schools/cdh/education-2/new-classes-2020-2021/ecological-transition-between-theory-and-practice/