Energia e clima: quale ruolo al fotovoltaico?

Energia e clima impongono lo sviluppo delle fonti rinnovabili, fotovoltaico e non solo, per fronteggiare i cambiamenti climatici in atto, cambiamenti causati, e questa è ormai una verità scientifica, dall’attività umana e dall’utilizzo spropositato dei combustibili fossili, indissolubilmente legati al nostro attuale modello di sviluppo.

Obiettivo per il fotovoltaico: 25% del fabbisogno elettrico mondiale entro il 2030. Obiettivo lungimirante, oggi tanto ambizioso quanto necessario.

Secondo il quinto rapporto dell’Intergovernmental Panel on Climate Change (Ipcc)  le emissioni di gas serra che continuano a crescere provocheranno ulteriore riscaldamento nel sistema climatico del Pianeta. Il surriscaldamento causerà sconvolgimenti nella temperatura dell’aria, degli oceani, nel ciclo dell’acqua, nel livello dei mari e nella acidificazione oceanica. Una delle cause principali di questi effetti è proprio l’utilizzo sconsiderato dei combustibili fossili per la produzione di energia. Una situazione, questa, che può essere corretta grazie ad un nuovo modello energetico globale.

Partendo da questo presupposto due esperti britannici, David King (consulente del ministero degli esteri inglese) e Lord Richard (del Centre for Economic Performance della London School of Economics) hanno proposto il “Sunpower Program“, un programma ambizioso per fronteggiare il cambiamento climatico in atto attraverso lo sviluppo del fotovoltaico a livello internazionale. Un unico ambizioso obiettivo da raggiungere in due step: portare la produzione mondiale di energia fotovoltaica al 10% del fabbisogno elettrico mondiale entro il 2025; per arrivare, entro il 2030, al 25%.

I due affermano che questo programma porterà, entro i prossimi 10 anni, il costo del fotovoltaico ad essere inferiore a quello dei combustibili fossili.

Riportando le loro stesse parole, il rapporto sul clima

“Conferma l’enorme pericolo di continuare nella nostra dipendenza dai combustibili fossili. Ma una cosa semplice può rompere questa dipendenza. Deve  essere più economico produrre energia non-carbon di quanto non sia scavare carbone, gas o petrolio. Una volta che questo accade, la maggior parte del carbone, gas e petrolio sarà automaticamente lasciata indisturbata nel sottosuolo […]”

La questione della competitività del fotovoltaico col carbon-fossile, che è poi la questione della famigerata “grid parity“, rappresenta la grande sfida scientifica del secolo: raggiungere con le fonti rinnovabili alte efficienze di conversione a costi accessibili. Per far ciò, secondo i due esperti, è necessario puntare fin da subito ad obiettivi chiari ed ambiziosi in grado di smuovere la ricerca e le migliori menti a disposizione. Ma per far ciò, sostengono i due, è necessario far convergere maggiori finanziamenti per la ricerca e creare maggiore consapevolezza sull’importanza cruciale della questione energetica.

Ovviamente, secondo quanto affermano, non dovrà essere il solo fotovoltaico a risolvere il problema, ma, visto che il sole irradia energia al Pianeta pari a 5mila volte il suo fabbisogno energetico totale, è impensabile non volerlo utilizzare.

“E’ inconcepibile che non siamo in grado di raccogliere abbastanza di questa energia per le nostre esigenze, ad un costo ragionevole. Il prezzo dell’energia fotovoltaica è in calo del 10% all’anno e in Germania ha già aggiunto una gran quantità di elettricità solare non sovvenzionata in rete. In California con i forward contracts l’energia solare sta diventando competitiva con gli altri combustibili e lo diventerà sempre di più, dato che la tecnologia progredisce”.

Tra i limiti del fotovoltaico ce ne sono però due sui quali bisognerà lavorare nei prossimi anni:

• l’intermittenza della produzione (che dipende dalla presenza del sole). Questo è il problema del dispacciamento dell’energia. Leggi qui per approfondire.
• e la disponibilità di superfici, che spesso scarseggia nelle aree altamente popolate come le metropoli.

Per il primo limite la soluzione è la ricerca e lo sviluppo di adeguati sistemi di stoccaggio dell’energia in grado di rendere disponibile l’elettricità pulita del sole in tutte le ore del giorno e della notte.

Leggi perchè i sistemi di accumulo sono il futuro del fotovoltaico.

Per il secondo limite la soluzione, per i due esperti, sarebbe quella di sfruttare parte delle vaste superfici scarsamente popolate e molto soleggiate  (come i deserti) per produrre energia da trasportare a basso costo (questa la vera sfida), nelle aree a più alta densità abitativa.

In tal senso un efficiente stoccaggio dell’energia solare richiede innovazioni importanti nella scienza delle batterie; una migliore trasmissione necessita invece di nuovi materiali molto più efficienti nel trasportare elettricità senza perdite di potenza.