La sfida globale della sostenibilità energetica. Modelli e scenari futuri per l’energia e le emissioni climalteranti = The global challenge for Energy Sustainability

Modelli e scenari future per l'energia e le emissioni climalteranti La comunità internazionale si sta impegnando per realizzare un processo di transizione energetica sostenibile. Al fine di verificare l’attuabilità di questo processo, occorre effettuare delle pre-analisi e delle previsioni sull’evoluzione di fattori socioeconomici ed energetici, nonché degli impatti delle emissioni climalteranti. L’obiettivo di questo studio scientifico è valutare il possibile contributo futuro del nucleare nel processo di decarbonizzazione globale del settore elettrico. Il nucleare è la seconda fonte di produzione di potenza a basse emissioni più grande al mondo. In particolar modo, la flotta globale è costituita da 452 reattori operanti che hanno prodotto circa 2700 TWh, pari al 10% della generazione elettrica complessiva. Nonostante negli ultimi 50 anni il nucleare abbia contribuito all’abbattimento di più di 60 Giga-tonnellate di anidride carbonica, i recenti accaduti di Fukushima hanno impattato gravemente sull’opinione pubblica e politica di questa fonte, comportando una diminuzione degli investimenti ed il ricorso a questa opzione. Attraverso l’utilizzo del software free source Java Climate Model, è stato possibile valutare l’evoluzione del settore di produzione di potenza e le relative emissioni di anidride carbonica al 2050 in un’ottica di mitigazione delle emissioni. In particolare, sono stati utilizzati i database del World Population Prospect e Penn World Table, per quanto concerne gli input socioeconomici, e l’International Energy Agency, per gli input del settore energetico, per processare quattro scenari a differente grado di potenziale tecnologico delle rinnovabili: basso, medio, alto e irruzione tecnologica. L’intermittenza e la bassa modularità delle rinnovabili, nonché i conseguenti problemi di stabilità e flessibilità della rete, hanno introdotto differenti sfide tecnologiche circa la realizzazione di un parco elettrico completamente dipendente da queste fonti. Le precedenti considerazioni ben esplicano i risultati ottenuti nelle simulazioni effettuate. In particolar modo, negli scenari a basso, medio ed elevato potenziale tecnologico, si verifica un aumento significativo della capacità nucleare installata nel periodo 2020-2050, pari rispettivamente a 1450, 1080 e 1000 GW; mentre nello scenario irruzione tecnologica non si verificano variazioni della capacità significative. Inoltre, basandosi sulle analisi dei costi più recenti, sono stati calcolati circa 2000-7000 G$, 1360- 4760G$ e 1200-4200 G$ di investimenti necessari per la costruzione dei nuovi impianti nucleari negli scenari a basso, medio ed elevato potenziale tecnologico. In conclusione, è possibile affermare che l’alternativa nucleare, fatta eccezione per un’eventuale irruzione tecnologica delle rinnovabili, sia indispensabile nella decarbonizzazione del sistema elettrico. Occorre, però, risolvere differenti sfide intrinseche all’utilizzo di questa fonte, quali l’ottimizzazione dell’implementazione della vita media, l’efficienza dell’industria stessa, la riduzione dei costi di investimento e l’aumento del livello di sicurezza.