Una combinazione intelligente di elettricità rinnovabile e gas rinnovabile: secondo uno studio di Navigant, è questa la ricetta economicamente più conveniente al fine di raggiungere l’ambizioso obiettivo di realizzare un sistema energetico europeo neutrale dal punto di vista climatico entro il 2050. Lo studio è stato pubblicato da Gas for Climate, un consorzio che riunisce diversi lungimiranti attori del settore, tra cui Snam e Consorzio Italiano Biogas (CIB).

Un Europa climaticamente neutrale

Tre anni fa, a Parigi, 195 paesi si sono impegnati a contenere i cambiamenti climatici entro livelli accettabili. Da allora, l’Unione europea ha ridotto la sua impronta carbonica arrivando a rappresentare il 9% delle emissioni globali di gas serra e sembra determinata a continuare a svolgere un ruolo di primo piano nella lotta a favore del clima. Nel novembre 2018, il commissario europeo per l'energia e il clima, Arias Cañete, ha affermato che l’UE raggiungerà la neutralità climatica entro il 2050. E nonostante alcuni Stati membri chiave come la Germania stiano ancora temporeggiando sull’eventuale sostegno ad un simile obiettivo, sono sempre di più i paesi e le imprese che si dichiarano convinti.

Nel febbraio 2018, ben prima che la Commissione europea annunciasse la sua visione al 2050, Gas for Climate pubblicò una dichiarazione audace. I CEO del consorzio, tra cui Marco Alverá di Snam e Piero Gattoni di CIB, rilasciarono un comunicato stampa in cui affermavano di “impegnarsi per portare a zero le emissioni nette di gas serra nell'UE entro il 2050 allo scopo di traguardare l’obiettivo dell’Accordo di Parigi. A tal fine, il gas rinnovabile utilizzato sfruttando le infrastrutture gas esistenti svolgerà un ruolo fondamentale".

Sempre più spesso, infatti, la domanda sul se sostenere la neutralità climatica entro il 2050 viene sostituita dalla domanda sul come raggiungere questo obiettivo ai costi più bassi. Il dibattito sul come potrebbe essere riassunto nella seguente domanda: solo elettricità o elettricità e gas?

Fino a circa un anno fa, l'opinione comune sembrava propendere per la prima opzione, partendo dal presupposto che l'elettricità, che attualmente copre circa un quinto del consumo energetico dell'UE, avrebbe potuto coprirne il 100% in futuro, affidandosi esclusivamente alle fonti rinnovabili. Negli ultimi due anni, la visione generale è cambiata. Un alto funzionario della Commissione europea ha recentemente dichiarato: "Il dibattito tra elettroni e molecole è stato vinto dalle molecole. (…) Fare tutto con l'elettricità richiederebbe il trasporto, la distribuzione e lo stoccaggio di grandi quantità di energia elettrica, il che si tradurrebbe in enormi investimenti. (…) Le reti gas esistenti dovrebbero essere ammortizzate, con un costo di molti miliardi di euro."

Alla fine dello scorso anno, inoltre, Eurelectric, l'associazione che rappresenta il settore elettrico dell'UE, ha pubblicato uno studio di McKinsey in cui si prevede che entro il 2050 l'elettricità coprirà circa il 60% della domanda di energia dell’UE.

Il gas e le infrastrutture del gas sono indispensabili

Il recente studio redatto da Navigant per il consorzio Gas for Climate analizza come, nell’Unione europea, l'industria, i trasporti e il riscaldamento degli edifici possano diventare neutrali dal punto di vista climatico entro il 2050 in un sistema energetico basato prevalentemente su fonti rinnovabili. Lo studio, rispetto al futuro ruolo dell'elettricità, giunge ad una conclusione simile a quella di Eurelectric: la neutralità climatica dell’UE al 2050 vedrà i consumi finali di energia dipendere per il 50-60% dall’elettricità mentre il restante 40% (o una percentuale simile) sarà coperto principalmente da gas rinnovabili, idrogeno e biometano. Il calore per uso industriale fino a 150 gradi Celsius può essere fornito dall’elettricità rinnovabile, ma sarà impossibile decarbonizzare completamente la produzione di calore per l’industria senza utilizzare l'idrogeno, specie in quei settori che operano ad alte temperature, quali la chimica.

Discorso simile per quanto riguarda i trasporti. L'elettricità rinnovabile, infatti, alimenterà la maggior parte dei veicoli stradali leggeri, degli autobus ed, eventualmente, del traffico marittimo nazionale, ma sarà quasi impossibile decarbonizzare completamente il trasporto pesante dell'UE, compreso quello marittimo, senza l’apporto dell’idrogeno o del bio-GNL. Le nuove case, i nuovi uffici ma anche quelli più vecchi che oggi non sono collegati alle reti gas saranno riscaldati attraverso pompe di calore elettriche o con il teleriscaldamento. Tuttavia, anche in questo campo, l'utilizzo del biometano in combinazione con l'elettricità rinnovabile in pompe di calore ibride per riscaldare i vecchi edifici che già oggi sono connessi alla rete gas risulterà molto più economico rispetto ad isolarli in modo da impiantare pompe di calore completamente elettriche.

L’elettricità sarà prodotta a partire da energia eolica, fotovoltaica e in qualche misura idroelettrica. Tuttavia, l'Europa non dispone di sufficiente capacità idroelettrica e di pompaggio per garantire quella flessibilità necessaria a consentire l’equilibrio tra domanda e offerta nel corso dell’anno. Le turbine a gas sono l'opzione più economica per fornire questa flessibilità. Anche le caldaie a biomassa possono essere considerate un’opzione, ma ad un costo maggiore.

Ne deriva quindi che il gas e le sue infrastrutture saranno indispensabili per il raggiungimento di un sistema energetico climaticamente neutrale al minor costo possibile. Questa è una conclusione importante in un momento in cui le persone iniziano a chiedersi quanto costerà il cambiamento climatico e chi lo pagherà. Lo studio di Navigant sostiene quindi che l'utilizzo del gas e delle relative infrastrutture, se combinati in modo intelligente con grandi quantità di elettricità rinnovabile, faranno risparmiare oltre 200 miliardi di euro all'anno entro il 2050 rispetto a uno scenario in cui la neutralità climatica viene raggiunta assegnando al gas un ruolo marginale.

Oggi l'UE consuma ogni anno circa 470 miliardi di metri cubi di gas naturale. Entro il 2050, secondo lo scenario di Navigant, questa quantità potrebbe significativamente ridursi a circa 270 miliardi di metri cubi. Da un punto di vista tecnico, l'infrastruttura europea del gas esistente sarebbe in grado di far fronte a questi volumi ridotti e allo stesso tempo riuscirebbe a garantire il trasporto dei gas rinnovabili quali idrogeno e biometano. Da un punto di vista economico, il valore creato dal gas rinnovabile e “decarbonizzato” è così alto da giustificare appieno il mantenimento delle reti gas esistenti. Saranno ovviamente necessari investimenti mirati per adattare le reti al trasporto, stoccaggio e distribuzione di idrogeno e biometano. Investimenti ridotti rispetto al passato ma comunque cruciali per sbloccare il valore sociale del gas rinnovabile.

Rinnovabili al 100%, ma quando?

Sono molti gli studi che sottolineano il ruolo che la cattura e lo stoccaggio del carbonio (CCS) potrà svolgere nel ridurre le emissioni di anidride carbonica. In passato, i progetti dimostrativi in ambito CCS erano associati alla produzione di energia elettrica da carbone. Si tratta tuttavia di progetti relativamente costosi, date le limitate ore di funzionamento annuali e l’impurità della CO2 al momento della cattura. L’utilizzo di sistemi CCS sarebbe molto più adatto nell'industria, catturando le emissioni di CO2 pura da processi industriali che funzionano praticamente senza sosta. Purtroppo, però, questa tecnologia risente di una scarsa accettazione politica e sociale in molte aree geografiche. Lo studio Navigant ritiene che sia un metodo efficace per ridurre significativamente le emissioni di oggi e di domani, ma deve essere affiancata da un forte aumento delle energie rinnovabili. La tecnologia CCS viene utilizzata per produrre idrogeno blu da gas naturale ma il nostro scenario punta comunque ad un sistema energetico dell’UE basato al 100% sulle energie rinnovabili. Tuttavia, la sua realizzazione dipenderà sostanzialmente dalla velocità con cui l'elettricità rinnovabile e l'offerta di gas rinnovabili raggiungeranno le quantità necessarie. Le importazioni di idrogeno verde prodotto dal fotovoltaico nel Nord Africa attraverso i gasdotti esistenti e le importazioni di biometano prodotto dai residui agricoli in Ucraina contribuiranno a rendere questa visione una realtà.

In conclusione, i numerosi recenti studi sul come raggiungere l’obiettivo di neutralità climatica al 2050 sono utili per orientare il dibattito in una direzione ragionevole. Passando dalla strategia all’attuazione, il prossimo passo sarà quello di concretizzare questa visione aumentando gli investimenti in idrogeno e metano rinnovabili così come quelli in energia rinnovabile e CCS, anche se quest’ultima è un’opzione utile ma a durata limitata.

La traduzione in italiano è stata curata dalla redazione di RiEnergia. La versione inglese di questo articolo è disponibile al seguente link: Climate neutrality: electricity only or electricity with gas?