La transizione globale verso l'elettrificazione ha superato lo stadio di una strategia climatica singolare per diventare una questione multiforme che coinvolge accessibilità economica, salute pubblica, sicurezza energetica e competitività economica. Sebbene gli autobus elettrici a Delhi, le pompe di calore in Norvegia e le flotte merci in Cina illustrino i progressi compiuti, questo cambiamento rappresenta una trasformazione epocale da un'economia costruita sulla combustione di combustibili fossili a una guidata dall'elettricità pulita e da tecnologie efficienti. Tuttavia, gli esperti avvertono che elettrificare semplicemente di più non è sufficiente; l'attenzione deve ora concentrarsi sull'elettrificare meglio per garantire benefici sociali e ambientali.
Attualmente, l'elettricità fornisce solo circa il 20% del consumo finale di energia a livello globale, sebbene questa cifra vari significativamente da regione a regione. La Cina guida con quasi il 30%, seguita dagli Stati Uniti al 22% e dall'Unione Europea al 21%. Il trasporto su strada è il settore che avanza più rapidamente, con le vendite globali di auto elettriche salite a 20 milioni l'anno scorso, rappresentando più di un veicolo nuovo su quattro venduti. Nonostante questa slancio, l'Agenzia Internazionale per le Energie Rinnovabili afferma che l'elettricità deve fornire oltre la metà di tutto il consumo finale di energia entro la metà del secolo per limitare l'aumento della temperatura globale a 1,5 gradi Celsius. Raggiungere questo obiettivo richiede che le energie rinnovabili forniscano circa il 90% dell'energia elettrica globale, il che significa che l'elettrificazione e la decarbonizzazione del settore energetico devono avanzare di pari passo.
Il vantaggio ambientale dell'elettrificazione dipende fortemente dall'efficienza e dalla pulizia della rete elettrica. I motori elettrici convertono circa l'80% dell'energia in movimento rispetto ai motori a combustione, che sprecano fino all'80% sotto forma di calore. Le pompe di calore sono ancora più efficienti, estraendo il calore esistente dall'aria o dal terreno. Di conseguenza, sebbene un'abitazione elettrificata possa consumare più elettricità, la sua bolletta energetica totale può diminuire significativamente perché non acquista più gas per il riscaldamento o i trasporti. Un'analisi suggerisce che l'elettrificazione completa del riscaldamento e dei trasporti di una tipica abitazione europea potrebbe ridurre i costi energetici complessivi di oltre la metà. Tuttavia, questo beneficio è condizionato alla decarbonizzazione della rete; un veicolo elettrico alimentato da una rete pesante nel carbone potrebbe offrire minori benefici climatici rispetto a un'auto a benzina.
Non tutti i settori sono ugualmente adatti per l'elettrificazione diretta. Sebbene il trasporto su strada, gli edifici e i processi industriali a bassa temperatura siano sempre più serviti da tecnologie elettriche, industrie come la produzione di acciaio, la produzione chimica, l'aviazione e il trasporto marittimo affrontano ostacoli significativi a causa delle esigenze di alte temperature o della densità energetica. Per questi settori difficili da elettrificare, alternative come l'idrogeno, i combustibili sintetici o la cattura del carbonio potrebbero essere più valide rispetto all'elettrificazione diretta. L'approccio pragmatico prevede di elettrificare dove ha senso in modo schiacciante, riservando altre soluzioni a basse emissioni di carbonio per applicazioni più complesse.
Una sfida maggiore risiede nella capacità della rete di supportare la domanda crescente da milioni di nuovi veicoli elettrici, pompe di calore e macchinari industriali. Collegamenti non pianificati potrebbero peggiorare i colli di bottiglia esistenti, rendendo necessario un approccio a tre fronti: ottimizzare le infrastrutture esistenti attraverso migliori dati e stoccaggio, espandere strategicamente la capacità della rete e modificare quando e dove si verifica la domanda di energia. Una pianificazione coordinata tra autorità abitative, agenzie dei trasporti e utility può prevenire investimenti ridondanti nelle infrastrutture e creare asset locali per lo stoccaggio energetico.
La prossima fase dell'elettrificazione richiede un passaggio dal consumo passivo alla gestione attiva della domanda. Gran parte della nuova domanda di elettricità è flessibile; i veicoli elettrici possono caricarsi durante la notte e gli edifici possono essere pre-raffreddati o pre-riscaldati prima delle ore di punta. I controlli intelligenti consentono ai clienti di aderire a programmi che regolano automaticamente l'utilizzo durante i periodi di alta domanda in cambio di bollette più basse, creando un triplice vantaggio per i consumatori, la stabilità della rete e i costi infrastrutturali. Tuttavia, realizzare questo potenziale richiede riforme normative per incentivare le utility a utilizzare la domanda flessibile invece di costruire semplicemente nuove sottostazioni, insieme a modelli di business che forniscano ricavi prevedibili per gli investitori e finanziamenti accessibili per i consumatori.
Fonti: CleanTechnica.