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Affidarsi alle sole rinnovabili aumenta notevolmente il costo della revisione dell'energia
Marco Wilson | Getty
Un numero crescente di città e stati degli Stati Uniti ha proposto o addirittura approvato una legislazione che richiederebbe la produzione di tutta l'elettricità da fonti di energia rinnovabile come solare ed eolica entro pochi decenni.
Potrebbe sembrare un'ottima idea. Ma un numero crescente di prove dimostra che non lo è.
Esso sempre più appare che insistere sul 100 per cento di fonti rinnovabili - e disdegnare altri che non producono gas serra, come l'energia nucleare e gli impianti a combustibili fossili con tecnologia di cattura del carbonio - è uno spreco costoso e inutilmente difficile.
Nell'ultima prova, uno studio pubblicato in Scienze dell'energia e dell'ambiente determinato che l'energia solare ed eolica da sola potrebbe soddisfare in modo affidabile circa l'80 per cento della recente domanda annuale di elettricità negli Stati Uniti, ma sarebbero necessari investimenti massicci nell'immagazzinamento e nella trasmissione dell'energia per evitare gravi blackout. Spingere per soddisfare il 100 percento della domanda con queste risorse richiederebbe la costruzione di un numero enorme di parchi eolici e solari aggiuntivi o l'espansione dello stoccaggio di elettricità a un livello che sarebbe proibitivo ai prezzi attuali. O alcuni di entrambi.
Il problema di fondo è che il sole non sempre splende e il vento non sempre soffia. Lo studio ha analizzato 36 anni di dati meteorologici orari e ha scoperto che ci sono lacune nella produzione di energia rinnovabile anche su scala continentale.
Fare affidamento solo su queste fonti intermittenti richiederebbe la costruzione di molti più parchi solari ed eolici per produrre energia in eccesso durante periodi particolarmente soleggiati e ventosi, oltre a enormi sistemi di accumulo che possono accumulare ore o addirittura settimane di energia (vedi New Venture Tackles di Serial Battery Entrepreneur Il problema più grande dell'energia pulita). Un'altra possibilità è costruire rotte di trasmissione a lunga distanza che potrebbero spedire l'elettricità in tutto il paese nel momento in cui è necessario.
I sistemi di accumulo sono incredibilmente costosi nel caso delle batterie e geograficamente limitati nel caso del pompaggio idroelettrico, che richiede una serie di serbatoi d'acqua a diverse altezze (vedi Perché succedono cose brutte alle startup con energia pulita). Anche le linee di trasmissione a lunga distanza sono costose e possono richiedere decenni per essere approvate e costruite (vedi Come portare il vento del Wyoming in California e Tagliare l'80% delle emissioni di carbonio negli Stati Uniti).
Il solo raggiungimento dell'80 percento della domanda in modo affidabile solo con eolico e solare richiederebbe un sistema di trasmissione ad alta velocità in tutto gli Stati Uniti o 12 ore di accumulo di elettricità. Un sistema di storage di quelle dimensioni negli Stati Uniti costerebbe più di 2,5 trilioni di dollari per un sistema di batterie.
Secondo lo studio, per soddisfare tutte le esigenze elettriche annuali della nazione con un'affidabilità del 99,97%, le utility dovrebbero costruire 12 ore di stoccaggio più almeno il doppio della quantità di produzione di energia rinnovabile. Oppure le aziende potrebbero implementare un po' più di energia eolica e solare insieme a più di un mese di stoccaggio.
Il vantaggio rispetto alle energie rinnovabili di altre opzioni pulite, come il nucleare o il gas naturale con cattura del carbonio, è che possono fornire energia sempre attiva o, almeno in quest'ultimo caso, possono aumentare e diminuire rapidamente per soddisfare la domanda fluttuante (vedi Potential Carbon Capture Game Changer sta per essere completato).
I responsabili politici farebbero bene a considerare i dati e i compromessi che derivano da questo tipo di analisi dei dati prima di adottare politiche o mandati per una rete eolica/solare al 100%, ha affermato Nathan Lewis, chimico del California Institute of Technology e coautore dello studio, in una e-mail.
Tuttavia, infuria il acceso dibattito tra gli scienziati sulle virtù di puntare al 100 percento di energie rinnovabili. In particolare, Mark Jacobson di Stanford ha affermato che gli stati e le nazioni possono effettuare questa transizione in modo conveniente. Altri ricercatori hanno criticato il suo lavoro, in particolare in a documento pubblicato all'inizio di quest'anno in Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze . Jacobson ha successivamente intentato una causa per diffamazione contro l'autore e l'editore principale, che lui caduto la scorsa settimana (vedi Un campione di energia rinnovabile fa causa ai suoi critici scientifici).