Oggi:

2024-06-16 11:49

Decarbonizzare Trasporto Aereo e Marittimo

HARD-TO-ABATE

di: 
Marco Golinelli*

L’attenzione dell’opinione pubblica è stata monopolizzata dallo stop, nel 2035, alle auto con motore endotermico. Ma c’è il problema, ancora più complesso e difficile, di settori altrettanto importanti come l’aviazione, il trasporto marittimo, il trasporto merci. L’autore, pur convinto sostenitore del Green Deal europeo, raccomanda che il principio della neutralità tecnologica sia un pilastro della transizione energetica e illustra il possibile ruolo di ammoniaca, biocombustibili ed e-fuel, in particolar modo nei segmenti “hard-to-abate”.

Foto di copertina: Pixabay 

L’elettricità prodotta da fonti rinnovabili rappresenta la via primaria scelta dall’Europa per attuare la decarbonizzazione entro il 2050, ma la strada ha davanti a sé diversi ostacoli. Servono almeno 1.100 GW di capacità rinnovabile entro il 2030 per realizzare questi obiettivi e garantire la sicurezza energetica. Uno scenario sulla carta fattibile, ma che per funzionare in maniera affidabile dovrebbe essere supportato da 19 GW di nuova capacità flessibile di gas e da 50 GW di stoccaggio per fornire energia nei periodi di bassa produzione. Lo ha calcolato lo studio di Wartsila “Energy Market Redesign: For a Decarbonised Europe“ del  febbraio 2023. https://www.wartsila.com/energy/towards-100-renewable-energy/Redesigning-Europe-Energy-Market.

Per consentire sistemi di energia al 100% rinnovabili, i motori a gas di bilanciamento della rete dovrebbero essere convertiti per funzionare con combustibili sostenibili come l’idrogeno. L’energia elettrica, infatti, non potrà garantire da sola la completa decarbonizzazione dei sistemi energetici che richiedono una sinergia con altre commodity, come appunto l’idrogeno. In questo contesto, un ruolo non trascurabile potrebbe essere svolto dai combustibili alternativi, sia biocombustibili che combustibili sintetici, il cui sfruttamento si inserisce in un approccio di economia circolare coerente con il Green Deal europeo. Nel percorso verso un settore dei trasporti completamente decarbonizzato, inoltre, i biocombustibili e gli e-fuel dovrebbero sostenere la transizione energetica, in particolar modo per i segmenti “hard-to-abate” come l’aviazione e il marittimo. 

 

Gli strumenti per la transizione energetica

L’idrogeno verde è diventato, infatti, uno dei pilastri del RepowerEu voluto dalla Commissione Europea per raggiungere gli obiettivi Net Zero entro il 2050. L’esecutivo europeo guidato da Ursula von der Leyen ha stanziato quasi 10 miliardi di euro per avere una produzione interna di 10 milioni di tonnellate di idrogeno verde, a cui dovrebbero aggiungersi altri 10 milioni di tonnellate import. Uno scenario che conferma che gli investimenti globali nella transizione energetica a basse emissioni di carbonio sono ritenuti fondamentali per accelerare verso la decarbonizzazione.

Processo che il gruppo tecnologico Wärtsilä sta già adoperando da tempo: basti pensare alla collaborazione siglata lo scorso anno con il fornitore portoghese di soluzioni energetiche Capwatt per la sperimentazione di una miscela di idrogeno verde e gas naturale per la centrale elettrica situata a Maia, in Portogallo. Siamo convinti che investire in fonti rinnovabili per garantire la sostenibilità produttiva non sia solo la scelta più sostenibile, ma anche la soluzione più economica perché riduce i consumi. Attraverso la produzione di alte quote di energia rinnovabile possiamo infatti creare le condizioni ideali per produrre combustibili che siano neutrali dal carbonio e che possano concorrere alla decarbonizzazione di tutti i settori ad alta intensità energetica.

La transizione energetica in Italia è senza ombra di dubbio accelerata dalla ricerca di nuovi fornitori e dal tentativo di sganciarsi dalle forniture della Russia. Al momento, come sottolineato dal ministro dell’ambiente Pichetto Fratin, il bisogno primario per il Paese è quello di ridurre la dipendenza dall’estero anche grazie alle rinnovabili, utili per contribuire a contrastare i cambiamenti climatici in corso a livello globale. Con il Pnrr sono stati stanziati 2,2 miliardi di euro per finanziamenti al 100% per impianti fotovoltaici e configurazioni di autoconsumo collettivo e comunità energetiche (1.600 milioni alle comunità di energia rinnovabile e 600 milioni per l’autoconsumo collettivo), secondo gli ultimi dati Eurispes. Ma lo scoglio rimane sempre lo stesso: accelerare l’iter burocratico e rispettare le scadenze del Pnrr. Entro il 2025, sarebbe necessario stipulare i contratti per avviare gli interventi necessari a raggiungere il target dei 2.500 GWh/anno nei comuni con meno di 5.000 abitanti.  

 

“L’idrogeno come viatico per la decarbonizzazione”

È il pensiero avallato dallo studio strategico condotto da The European House - Ambrosetti per conto di Eni in merito alla promozione del principio di neutralità tecnologica in Europa nel campo della decarbonizzazione. Dallo studio è emerso come l’idrogeno possa essere sfruttato in qualità di vettore energetico a emissioni zero ad alto potenziale per la decarbonizzazione degli usi laddove non si crei “competizione” per l’accesso all’energia prodotta da rinnovabili. Si prevede che il costo di produzione dell’idrogeno da fonti rinnovabili diminuirà del 65,2% nel 2050 ma, al tempo stesso, è necessario promuovere la produzione di idrogeno associato a CCUS nel breve termine per facilitare il futuro impiego dell’idrogeno rinnovabile, creando una catena di valore. Un’altra sfida posta dalla produzione di idrogeno rinnovabile è il quantitativo aggiuntivo di elettricità rinnovabile necessaria per generare dall’elettrolisi tutto l’idrogeno consumato nell’UE. Nel 2020, la capacità aggiuntiva richiesta era del 47% mentre, nel 2030, si prevede sarà del 34%. Inoltre, nel breve termine, la produzione di idrogeno con l’elettrolisi riduce di circa tre volte il potenziale di decarbonizzazione delle Fonti Energetiche Rinnovabili elettriche.

 

Sempre dallo studio è emerso come nel 2030 Repower EU prevede la produzione di 20 Mt di H2 (84% da elettrolisi): ciò richiederebbe il 34% dell’elettricità rinnovabile totale, introducendo una forte competizione con l’elettrificazione degli usi finali. Ma non è tutto, perchè 1 kWh di elettricità da RES potrebbe sostituire le fonti fossili nella produzione di elettricità e risparmiare 350-700 g di CO2 o sostituire l’idrogeno prodotto da fonti fossili con l’idrogeno da elettrolisi e risparmiare 94 g se l’idrogeno fosse prodotto da steam reforming (idrogeno blu) con CCUS.

 

Il ruolo dell’ammoniaca e dei biocombustibili

Stando alle elaborazioni dell’Agenzia internazionale dell’energia, nel 2050 l’ammoniaca soddisferà il 45% della domanda di carburante del trasporto marittimo. Oggi viene utilizzata soprattutto per produrre fertilizzanti e detergenti, ma l’ammoniaca ha le caratteristiche giuste per essere una risorsa fondamentale nella transizione ecologica: può sostituire gli idrocarburi nelle navi e rimpiazzare il carbone nelle centrali termoelettriche dei paesi in via di sviluppo. L’ammoniaca è un composto formato da idrogeno e azoto che, non contenendo atomi di carbonio, non emette CO2 quando viene bruciata. Rispetto alle batterie e all’idrogeno, poi, possiede una densità energetica maggiore: significa che immagazzina più energia a parità di volume. Infine, il fatto che l’ammoniaca sia una materia prima già molto scambiata elimina la necessità di creare da zero una catena del valore dedicata: le infrastrutture per produrla, trasportarla, riceverla nei porti, distribuirla e stoccarla ci sono già.

I biocombustibili svolgono attualmente un ruolo fondamentale nella decarbonizzazione del settore dei trasporti dell’UE, rappresentando l’83% del totale dei combustibili rinnovabili utilizzati nel 2020. I paesi dell’UE situati nella regione del Mediterraneo hanno utilizzato circa 6.300 ktep di biocombustibili nel 2020, pari al 38,8% del totale dei biocombustibili consumati a livello dell’UE27; in particolare, Francia, Spagna e Italia rappresentano quasi il 90% di tale quota. Viceversa, la sponda orientale e meridionale del Mediterraneo mostra ancora dei ritardi, con le sole Turchia e Cipro che registrano consumi limitati di biocombustibili, rispettivamente di 167 ktep e 27 ktep nel 2020.

La domanda di biocombustibili per il settore dei trasporti nella sponda settentrionale del Mediterraneo dovrebbe aumentare fino al 2030, oscillando tra 8 Mtep e 12,6 Mtep, per poi essere gradualmente integrati da elettricità diretta e da un incremento degli e-fuel. Si prevede che le sponde del Mediterraneo meridionale e orientale seguano un percorso simile, ma traslato in avanti nel tempo di circa due decenni.

 

Punti di forza e criticità

Il quadro della filiera produttiva delle tecnologie “low-carbon” evidenzia nel complesso diverse criticità nello sviluppo, oltre a quelle legate a freni burocratici. Le opportunità da cogliere in ottica di decarbonizzazione necessitano di ingenti investimenti e di precise policy. L’Unione Europea ha promosso alcune strategie di medio-lungo periodo per rafforzare la propria posizione competitiva, ma non paiono sufficienti perchè gli ostacoli posti da economie di scala e reperibilità dei materiali accelerano il divario dell’industria manifatturiera delle tecnologie energetiche rispetto ai concorrenti internazionali. La supply chain europea, però, ha dimostrato sino ad ora di possedere un sistema elettrico con infrastrutture di rete adeguate, una forte presenza nell’eolico, un know-how e capacità innovative. È necessario però un forte l’incremento dell’intensità di Ricerca&Sviluppo, spingendo sull’innovazione per guadagnare posizioni di leadership sulle tecnologie non ancora mature.

 

*Marco Golinelli è Senior Business Development Manager Wärtsilä Energy e Presidente di Italcogen - Federazione Anima Confindustria