Good morning, sunshine

versione tratta da Science, Vol. 390, Numero 6779 in lingua inglese.

La crescita apparentemente inarrestabile delle energie rinnovabili è la svolta scientifica dell’anno 2025

Di Tim Appenzeller

Sin dalla Rivoluzione Industriale, la società umana si è basata sull'antica energia solare, catturata dalle piante centinaia di milioni di anni fa, immagazzinata nei combustibili fossili ed estratta e trivellata dalla Terra. Ma quest'anno la spinta si è spostata inequivocabilmente verso l'energia che oggi fluisce dal Sole. L'energia rinnovabile, in gran parte proveniente dalla luce solare stessa o dal vento, alimentata in ultima analisi dal Sole, ha superato l'energia convenzionale su più fronti.

Quest'anno, le energie rinnovabili hanno superato il carbone come fonte di elettricità a livello mondiale, e l'energia solare ed eolica sono cresciute abbastanza rapidamente da coprire l'intero aumento del consumo globale di elettricità da gennaio a giugno, secondo il think tank energetico Ember . A settembre, il presidente cinese Xi Jinping ha dichiarato alle Nazioni Unite che il suo paese ridurrà le sue emissioni di carbonio fino al 10% in un decennio, non utilizzando meno energia, ma raddoppiando l'energia eolica e solare. E le importazioni di pannelli solari in Africa e nell'Asia meridionale sono aumentate vertiginosamente, poiché le persone in quelle regioni si sono rese conto che i pannelli solari sui tetti possono alimentare a basso costo luci, cellulari e ventilatori. Per molti, la continua crescita delle energie rinnovabili sembra ormai inarrestabile, una prospettiva che ha portato la rivista Science a definire l'impennata delle energie rinnovabili come la sua svolta dell'anno 2025.

Questa promessa arriva in un contesto di notizie negative, evidenziate alla riunione delle Nazioni Unite sul clima tenutasi a Belém, in Brasile, a novembre. Le emissioni globali di carbonio continuano ad aumentare, mentre i paesi non riescono a rispettare i tagli promessi nell'accordo di Parigi sul clima del 2015. L'obiettivo di limitare il riscaldamento globale a 1,5 °C – da sempre un obiettivo a lungo termine – sembra ora completamente irraggiungibile. Ma Hannah Ritchie, data scientist presso l'Università di Oxford e blogger sul clima, è tra coloro che intravedono una speranza. Grazie alle energie rinnovabili, il tanto atteso declino dei combustibili fossili è imminente, afferma. La Cina è "appena, appena sul punto... di iniziare effettivamente a eliminare il carbone", e l'uso di combustibili fossili nel resto del mondo probabilmente seguirà.

Il potente motore industriale cinese è il motore trainante. Dopo anni di paziente sviluppo del settore attraverso sussidi, la Cina ora domina la produzione globale di tecnologie per le energie rinnovabili. Produce l'80% delle celle solari mondiali, il 70% delle turbine eoliche e il 70% delle batterie al litio, a prezzi che nessun concorrente può eguagliare. "La Cina ha davvero dominato questo... grazie alle dimensioni della sua economia, alla sua capacità produttiva e all'agguerrita concorrenza interna", afferma Li Shuo, direttore del China Climate Hub presso l'Asia Society Policy Institute.

Con l'aumento della produzione, i prezzi sono diminuiti e la domanda è decollata. La produzione è aumentata per tenere il passo, facendo ulteriormente scendere i prezzi e stimolando una maggiore domanda. Il risultato è stato un circolo virtuoso in cui le tecnologie rinnovabili si sono sviluppate fino a diventare un settore che ora rappresenta oltre il 10% dell'economia cinese. L'eolico e il solare sono diventati le energie più economiche in gran parte del mondo.

Lo tsunami di tecnologia che fuoriesce dalle fabbriche cinesi ha cambiato il panorama energetico del Paese, e anche quello fisico. Per decenni lo sviluppo della Cina è stato sinonimo di carbone, che produceva un inquinamento atmosferico soffocante e ingenti emissioni di carbonio, ancora superiori a quelle di tutte le altre nazioni sviluppate messe insieme. Ora, i pannelli solari ricoprono i deserti e l'altopiano soleggiato del Tibet, e turbine eoliche alte fino a 300 metri proteggono coste e cime collinari ( vedi il reportage fotografico qui sotto). La produzione di energia solare in Cina è cresciuta di oltre 20 volte nell'ultimo decennio e i suoi parchi solari ed eolici hanno ora una capacità sufficiente ad alimentare l'intero territorio degli Stati Uniti.

Le crescenti esportazioni cinesi di tecnologie verdi stanno trasformando anche il resto del mondo. L'Europa è un cliente di lunga data, ma anche i paesi del Sud del mondo si stanno affrettando ad acquistare pannelli solari, batterie e turbine eoliche cinesi, spinti dalle forze di mercato e dal desiderio di indipendenza energetica. In Pakistan, ad esempio, le importazioni di pannelli solari cinesi sono quintuplicate dal 2022 al 2024, mentre la guerra in Ucraina ha fatto salire i prezzi del gas naturale e il costo dell'energia elettrica. "Per chi si chiedeva: 'Come faccio a tenere accese le luci in casa?', è stata una scelta molto ovvia", afferma Lauri Myllyvirta, analista del Centre for Research on Energy and Clean Air. In Sudafrica, vecchie e inaffidabili centrali a carbone hanno guidato una dinamica simile. L'Etiopia ha abbracciato l'energia solare ed eolica nonostante le preoccupazioni che l'energia idroelettrica, pilastro del paese, possa diminuire con la crescente frequenza delle siccità.

Puntare in alto

Il calo dei prezzi ha favorito un'impennata dell'energia solare ed eolica che supera di gran lunga la crescita di qualsiasi altra fonte. Questo grafico mostra la capacità installata, un confronto che favorisce il solare e l'eolico, che possono produrre a piena potenza solo poche ore al giorno, a differenza dei combustibili fossili e del nucleare. Tuttavia, quest'anno le fonti rinnovabili hanno generato più elettricità del carbone.

 

Finora, non si tratta di una storia di nuove tecnologie. La Cina "si affida più o meno alla stessa tecnologia [solare] di base che gli Stati Uniti hanno inventato mezzo secolo fa", afferma Li. A quei tempi gli Stati Uniti producevano pannelli pregiati per le navicelle spaziali; ora la Cina li produce per il mondo intero: migliori, molto più economici e in quantità sbalorditive.

Il progresso tecnologico potrebbe alimentare i progressi futuri. Le celle solari oggi sono realizzate in silicio cristallino, ma un altro tipo di cristallo, le perovskiti, può essere stratificato in tandem con il silicio per realizzare celle che aumentano l'efficienza catturando più colori di luce. I progressi nei materiali stanno consentendo alle pale delle turbine eoliche di allungarsi e raccogliere più energia, mentre la progettazione di turbine galleggianti potrebbe ampliare notevolmente le aree offshore in cui potrebbero essere installate. E le gigantesche batterie agli ioni di litio ora utilizzate per immagazzinare energia quando sole e vento vacillano potrebbero un giorno cedere il passo ad altre sostanze chimiche. Le batterie al vanadio e le batterie al sodio potrebbero essere più economiche; le batterie zinco-aria potrebbero contenere molta più energia.

Nel frattempo, i climatologi stanno già riscontrando i benefici della tecnologia esistente. Quest'anno le energie rinnovabili hanno contribuito a bloccare praticamente la crescita delle emissioni di gas serra in Cina e a rendere possibile il raggiungimento di un picco globale di emissioni di carbonio . Ma per ridurre significativamente le emissioni, il mondo deve considerare le soglie superate quest'anno solo come un punto di partenza.

"Mi preoccupa che la Cina continui a costruire carbone", afferma Kelly Sims Gallagher, esperta di energia e clima presso la Tufts University. Decine di nuove centrali sono state commissionate lo scorso anno, anche se molte sono inattive, in attesa di essere attivate come "centri di picco" per soddisfare i picchi di domanda. Negli Stati Uniti, l'amministrazione del presidente Donald Trump ha dichiarato guerra allo sviluppo dell'eolico e del solare, e i pannelli solari cinesi a basso costo si trovano ad affrontare formidabili barriere commerciali. Il consumo di carbone negli Stati Uniti è in aumento quest'anno dopo un lungo declino.

Un altro ostacolo è rappresentato dalle infrastrutture necessarie per sfruttare appieno l'energia eolica e solare. La Cina sta costruendo parchi batterie per immagazzinare energia verde e linee di trasmissione a lunga distanza per trasportarla nelle città, ma forse non abbastanza velocemente. I trasporti aerei e l'industria pesante non saranno elettrificati a breve.

Ma se permangono preoccupazioni per il futuro, guardando indietro si possono cogliere gli straordinari progressi compiuti dalle energie rinnovabili. Nel 2004, il mondo impiegò un anno intero per installare 1 gigawatt di capacità di energia solare. Oggi, ogni giorno ne entra in funzione il doppio. All'epoca, le energie rinnovabili godevano di un'aura di virtù: gli acquirenti pagavano di più rispetto all'energia fossile a causa delle preoccupazioni climatiche. Ora, il vero motore è l'interesse personale: costi inferiori e maggiore sicurezza energetica.

Questo cambiamento di motivazione potrebbe rappresentare la svolta più importante di tutte, garantendo che i punti di svolta di quest'anno siano solo l'inizio.