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lunedì 31 luglio 2023

L'Europa brucia: l'energia rinnovabile può salvarci?


Figura da  Ballester et Al. 2023 che mostra le temperature medie estive in diversi Stati dell'Europa occidentale. La situazione sta rapidamente diventando drammatica e le energie rinnovabili saranno disperatamente necessarie non solo come sostituto dei combustibili fossili, ma anche come strumento di adattamento. 


Questo luglio ha visto le temperature più alte mai registrate in Europa e nel mondo. Non è un evento eccezionale ma fa parte di una tendenza. Dai un'occhiata al grafico sopra; non c'è altro modo per definirlo se non spaventoso. Se si mantiene la tendenza degli ultimi 10 anni, la temperatura media estiva in Europa continuerà ad aumentare di circa 0,14 °C ogni anno. Significa un grado in più entro il 2030 e tre gradi in più entro il 2050. E potrebbe andare molto peggio: gli autori dell'articolo hanno interpretato la crescita come lineare, ma questi sistemi complessi tendono ad andare in modo esponenziale. Forse anche l'aumento della temperatura potrebbe iniziare a ridursi. Ma è lecito ritenere che la tendenza continuerà e che l'Europa meridionale sarà particolarmente colpita. "L'Europa brucia"? Esattamente

Molte persone trovano questi dati sorprendenti. La maggior parte ha in mente l'aumento di "1,1 °C" normalmente menzionato quando si ha a che fare con il riscaldamento globale. Ma questo valore è una media globale delle temperature della terra e del mare, e il mare si riscalda meno della terra principalmente perché ha una maggiore capacità termica. Le temperature estive sulla terraferma sono un'altra storia e sono ciò che uccide le persone quando compaiono sotto forma di ondate di calore. L'estate scorsa, abbiamo avuto 60.000 morti in eccesso nell'Europa meridionale correlate alle ondate di caldo. Quest'estate le cose sembrano andare un po' meglio, ma che ne dite di un futuro con quattro gradi in più di riscaldamento? E non è solo una questione di ondate di caldo: i cambiamenti negli ecosistemi saranno profondi e irreversibili. Possiamo aspettarci siccità, desertificazione, erosione del suolo ed eventi meteorologici estremi. 

La saggezza standard è che possiamo fermare il cambiamento climatico eliminando gradualmente il consumo di combustibili fossili e quindi le emissioni di CO2. Si potrebbe fare con una migliore efficienza, risparmio energetico e diffusione di energie rinnovabili (potrebbe essere utilizzata anche l'energia nucleare, anche se con molti problemi in più). È possibile, ma potrebbe essere fatto abbastanza velocemente? Vediamo una proiezione del recente rapporto al Club di Roma " Earth for All ", un modello globale del sistema economico mondiale. 


Vedete la transizione energetica in termini di graduale eliminazione delle emissioni di CO2. Nello scenario "Giant Leap", la transizione è completata entro il 2050. Si possono vedere scenari simili, anche se più dettagliati, nei rapporti IPCC . Anche le proiezioni più ottimistiche non vedono la scomparsa dell'uso di combustibili fossili prima del 2050-2060. 

Ora, quali sarebbero gli effetti sulle temperature globali dell'eliminazione graduale dei combustibili fossili entro il 2050? Lo studio " Earth for All " modella anche questo. (gli scenari IPCC forniscono risultati simili): 


Vedi che non c'è una grande differenza tra i due scenari. Anche dopo che il consumo di combustibili fossili è stato portato a zero, nel 2050, le temperature continuano a salire per più di 30 anni . È previsto. La riduzione o addirittura l'azzeramento delle emissioni non rimuove la CO2 dall'atmosfera; impedisce solo che la sua concentrazione aumenti. Il sistema ha un certo ritardo nella risposta alla forzante climatica che lo fa riscaldare anche se le emissioni sono diventate pari a zero. Per questo motivo, la maggior parte degli scenari dell'IPCC presuppone l'utilizzo di tecnologie di sequestro del carbonio da implementare dopo il 2050, anche se nessuno sa con certezza come queste tecnologie potrebbero funzionare. Si noti inoltre che questi calcoli non tengono conto della possibilità di "punti critici" che potrebbero sbilanciare il sistema e causare cambiamenti drastici, rapidi e irreversibili.  

Il punto è che se il rapporto tra le temperature europee e quelle globali si mantiene ai valori attuali, un aumento globale di oltre 2 gradi corrisponde a circa 4 gradi in più sulla terraferma in Europa. Quindi, anche con ipotesi ottimistiche, sembra che una rapida transizione dai combustibili fossili non possa impedire cambiamenti radicali nel sistema climatico . 

Questo significa che le rinnovabili sono inutili? Per nienteLe rinnovabili, finora, sono state considerate principalmente come uno strumento per mitigare il riscaldamento globale. Cioè come strumenti per ridurre ed eventualmente eliminare le emissioni di CO2. Ma serviranno anche le rinnovabili come strumenti di adattamento. A questo punto, è chiaro che  abbiamo bisogno di energia per sopravvivere. 

In futuro, l'Europa meridionale potrebbe diventare un ambiente paragonabile a quello attuale in luoghi come Dubai, dove la  temperatura media giornaliera estiva  è di circa 34 °C. I residenti dicono che  ci sono solo tre stagioni a Dubai: primavera, estate e inferno.  In estate le persone vivono in case con aria condizionata e si spostano in veicoli climatizzati per raggiungere spazi climatizzati per lavoro o per attività sociali. Bevono acqua desalinizzata e consumano cibo importato o coltivato in zone irrigate. È perfettamente possibile  coltivare il deserto arabo , a condizione che la terra possa essere irrigata e che richieda energia.

Il Sud Europa può adottare strategie simili? Sì, ma serve energia. Dubai ha un'ampia fornitura di combustibili fossili a basso costo dai paesi vicini, sufficiente a creare gli ambienti artificiali che mantengono in vita le persone durante l'estate. Si stanno  muovendo verso le rinnovabili , ma stanno partendo da livelli molto bassi. In Europa, invece, l'approvvigionamento di combustibili fossili è limitato e costoso, ma le rinnovabili stanno già coprendo un'ampia frazione dei consumi ( oltre il 20%). Questa offerta può essere aumentata gradualmente per sostenere l'adattamento. Abbiamo bisogno di spazi climatizzati per le persone in estate, abbiamo bisogno di gestire il territorio per evitare l'erosione e la desertificazione, rimboschire aree degradate, creare bacini idrici e altro ancora. Potremmo aver bisogno di utilizzare una fermentazione di precisione alimentata da fonti rinnovabili per fornire cibo indipendentemente dall'agricoltura. 

Lo scenario di mitigazione basato sulle rinnovabili è un probabile percorso che le regioni colpite dal riscaldamento potrebbero seguire gradualmente, forse controvoglia ma costrette dalle circostanze. Le persone vorranno disperatamente l'aria condizionata anche se continuano a gridare che il riscaldamento globale non esiste o che "il clima cambia sempre". Certo, sono varie le forme che questa strategia può assumere, e può essere accompagnata da massicce migrazioni verso i Paesi del Nord e da tentativi di abbattere drasticamente CO2 dall'atmosfera. Entrambi richiederebbero enormi quantità di energia. 

Al momento, questi scenari sono politicamente tabù nella discussione in Europa. La maggior parte delle persone nella regione sembra ignorare o negare l'esistenza stessa del riscaldamento globale o considerarlo nient'altro che un fastidio minore, se non un complotto dei poteri forti per renderli schiavi. Ciò potrebbe rallentare gli sforzi per mitigarlo o per adattarsi ad esso. Alla fine, però, il cambiamento è inevitabile. Ovviamente a nessuno piace l'idea che l'Italia assomigli a Dubai tra qualche decennio, ma potrebbe andare molto peggio . 



martedì 5 aprile 2022

Basta parole: ora contano i Watt!

 

Un ottimo post di Luca Mercalli. Basta chiacchiere, ora contano i Watt!! 


https://www.facebook.com/LucaMercalli.Nimbus/posts/517506429735237


Luca Mercalli

RISPOSTE ALLE DOMANDE SUI PANNELLI FOTOVOLTAICI DA BALCONE
1) in genere un impianto integrato su tetto ha un'inclinazione fissa attorno ai 20-25 gradi che fornisce una produzione un po' inferiore all'ottimale (a 45 gradi di latitudine sarebbe attorno a 40 gradi), con massimo estivo.
2) un pannello esposto a Sud con inclinazione più verticale su ringhiera di balcone, in genere attorno ai 65 gradi, perde poco in termini di producibilità totale annua rispetto al tetto (meno del 5%) ma presenta il vantaggio di una produzione distribuita in modo omogeneo in tutti i mesi, quindi con maggior produzione invernale - quando l'energia serve di più.
3) il pannello su balcone permette una produzione FV anche a chi sta in appartamento e non ha disponibilità di tetto.
4) il pannello che ho installato, in silicio monocristallino, ha potenza di picco di 340 W ed eroga a mezzogiorno di una giornata soleggiata 300 W. Ciò che conta è peraltro la producibilità giornaliera che per il giorno 10 marzo a 45 gradi di latitudine è stata di 2 kWh. La stima di produzione annua è di circa 400 kWh.
5) si possono installare su balcone fino a 3 pannelli per una potenza totale di circa 1 kWp, e una producibilità annua di 1200 kWh che rappresenta quasi metà del consumo di una famiglia media italiana (2700 kWh/anno).
6) i pannelli da balcone rappresentano un'alternativa che amplia la superficie utile di fotovoltaico nei centri urbani e bilancia la produzione invernale. Non è una bacchetta magica ma una soluzione che va applicata secondo il contesto. Nei centri storici non avrebbe senso per ragioni estetiche (anche se qualche bravo architetto sono certo troverebbe un design creativo più che accettabile...), ma abbiamo in Italia immense periferie urbane post 1950 che non ne soffrirebbero per nulla. Ovviamente non ha senso installarlo se il balcone è in ombra, ma se è soleggiato non ha controindicazioni. Non avendo batterie di accumulo accoppiate bisogna consumare l'energia nel momento in cui è prodotta, cioè accendere gli elettrodomestici a mezzogiorno e non di sera...
7) noto moltissima confusione su unità di misura e funzionamento tecnologico del sistema, che portano spesso a errate aspettative o molta aggressività che come sempre non produce conoscenza. Il mio suggerimento è di affidarsi a consulenti del settore.
8 ) noto ancora far le pulci su costi, convenienza in bolletta e così via. Ma quando i prezzi dell'energia raddoppiano in poche settimane e si rischia il blackout, ha ancora senso fare i conti solo economici o non c'è un valore intrinseco più importante nella scelta di essere un po' più autosufficienti? E poi c'è anche il risparmio di CO2 che salverà i vostri figli dalla crisi climatica, il che non ha prezzo...
9) nel 2011 ho scritto il libro Prepariamoci (Chiarelettere): chi si è preparato oggi è meno in ansia per la crisi energetica. Di parole se ne fanno sempre troppe, ciò che contano ora sono i Watt!