Elettrificare usi, consumi e pratiche industriali rende realistico l'obiettivo di ridurre sempre più le emissioni climalteranti, e se accompagnato alle rinnovabili traccia la strada del futuro dell'energia. Come dimostra Enel con 3Sun, la Gigafactory di moduli fotovoltaici che coniuga sostenibilità e innovazione
L'elettrificazione è un'alleata nel contrasto al riscaldamento globale perché, se accoppiata a fonti di energia rinnovabile, unisce rispetto dell'ambiente, efficienza e graduale riduzione delle emissioni climalteranti.
Ma che cos'è l'elettrificazione? È il progressivo impiego dell'elettricità da fonti rinnovabili per usi domestici, industriali, di svago - la mobilità pubblica e privata, il riscaldamento e raffreddamento casalingo, i comparti produttivi -, e in generale per tutte quelle attività finora alimentate da combustibili fossili.
Ciò vuol dire un consumo dell'energia più efficiente e sostenibile con notevoli vantaggi per la sostenibilità ambientale, ma anche sotto l'aspetto economico: per i consumatori comporta risparmi in bolletta, per i fornitori maggiore efficienza e riduzione degli sprechi, per il tessuto produttivo nazionale creazione di grandi margini di crescita per le filiere locali.
L'elettrificazione con energia da fonti rinnovabili offre anche grandi vantaggi per la salute: eliminando la combustione fossile, le città sono meno inquinate, con una conseguente minore incidenza delle malattie, contribuendo a contrastare il riscaldamento globale ed a salvaguardare la vita delle generazioni future.
L'elettrificazione è un processo globale già in atto, che costituisce, accanto allo sviluppo delle fonti di energia rinnovabile, il secondo pilastro di una transizione energetica giusta ed inclusiva: un processo sostenuto da industrie, associazioni di categoria e istituzioni per la tutela del clima.
I vantaggi dell'elettrificazione domestica
I vantaggi dell'elettrificazione sono evidenti anche nelle nostre case, come dimostra un recente studio di Agici, realizzato per Enel, dedicato ai benefici legati all'elettrificazione degli impianti domestici per il riscaldamento e l'acqua calda sanitaria. La ricerca verte sul potenziale dell'elettrificazione dei consumi finali domestici e sviluppa un'analisi dei benefici ambientali, economici e sociali e del loro bilancio rispetto ai costi. Sostituendo il 60% degli impianti di riscaldamento e produzione di acqua calda sanitaria più inefficienti con sistemi a pompa di calore, si potrebbe generare un beneficio netto economico, ambientale e sociale, compreso tra 95 miliardi di euro in assenza di ulteriori investimenti sulle rinnovabili, e fino a 222 miliardi nel caso in cui le pompe di calore fossero completamente alimentate con fonti rinnovabili.
Questo si traduce in un risparmio di gas compreso tra i 5,6 e gli 8,9 miliardi di metri cubi all'anno (tra -18% e - 28% del totale dei consumi di gas residenziali, pari al consumo di 4,3-6,8 milioni di famiglie), e a un risparmio netto di emissioni di CO2 compreso tra 18 e 28 milioni di tonnellate all'anno (fino al 7% del totale delle emissioni dell'economia italiana).
Lo studio ha previsto una modellizzazione degli impatti dell'elettrificazione dei consumi finali in modo quanto più realistico e preciso possibile, includendo nel modello tutte le variabili rilevanti con alto dettaglio geografico e tecnologico. Dal confronto tra le varie combinazioni si evince come, in ogni caso, il progetto di elettrificazione porti benefici che superano notevolmente i costi.
I vantaggi dell'elettrificazione industriale
I vantaggi dell'elettrificazione dei processi industriali per le aziende è un'occasione unica per rendere più sostenibile il proprio business e svilupparlo in un'economia decarbonizzata, elettrificata e digitalizzata. In questo modo le industrie diventeranno una componente attiva della lotta al cambiamento climatico ed innescheranno dei processi di innovazione capaci di garantire loro anche una proficua crescita economica sul lungo periodo.
Tutti i processi energetici a combustione producono intrinsecamente dissipazioni di energia tramite l'espulsione dei fumi caldi, mentre i processi elettrici comportano dispersioni di energia estremamente ridotte, garantendo maggior efficienza energetica di processo. In questo contesto la pompa di calore industriale è una tecnologia ideale, efficace sia nella versione aria-acqua, in grado di scaldare l'acqua fino ad una temperatura massima di 65°C utilizzando l'aria dell'ambiente circostante (per processi industriali che necessitano di calore a bassa temperatura, come l'essiccazione del legno, dei cibi o il riscaldamento di serbatoi/vasche contenenti fluidi per il processo produttivo) che in quella acqua-acqua, che genera acqua calda fino ad una temperatura di 90°C utilizzando un calore di scarto in forma liquida da valorizzare (per processi industriali che necessitano di temperature più elevate e hanno a disposizione fonti di calore a bassa temperatura da sfruttare).
Per le industrie i benefici dell'elettrificazione riguardano tanto la sostenibilità e la tutela dell'ambiente, quanto il miglioramento della qualità dei prodotti e la riduzione dei costi di produzione. Se comparata con un processo a combustione, infatti, l'energia elettrica è molto semplice da controllare e regolare, un vantaggio sviluppato in anni recenti grazie all'elettronica di processo ed a tecnologie che permettono di migliorare la qualità dei processi industriali e quindi del prodotto finito.
Elettrificazione della mobilità
Anche i trasporti stanno subendo un ulteriore processo di evoluzione e come è già stato per le ferrovie, di elettrificazione. Questa volta protagonista è il mezzo di trasporto più diffuso nel mondo, ossia quello su strada, auto in primis, ma anche bus e camion.
Le auto elettriche hanno un'efficienza fra tre e cinque volte superiore rispetto a quelle con motore termico ed in Italia il parco dei veicoli elettrici è costantemente in crescita, e si prevede che entro il 2050 raggiungerà l'83% del totale. Anche perché la tecnologia sta man mano rimuovendo quegli ostacoli che ancora frenavano la diffusione delle vendite quali il costo e l'autonomia. Il costo di una vettura elettrica è sempre più competitivo con quello di un modello a combustione interna e l'autonomia delle batterie aumenta di anno in anno, al pari della velocità di ricarica. Infine, la capillarità delle infrastrutture di ricarica è ormai tale da garantire ai guidatori la sicurezza di non rimanere a secco. Al di là dei numeri, l'innovazione punta sempre oltre, con ritrovati avveniristici come la tecnica V2G (Vehicle-to-Grid), che permette alle automobili di riversare in rete l'elettricità in eccesso eventualmente immagazzinata, e di diventare così in pratica delle batterie su ruote.
L'elettrificazione della domanda energetica delle persone, oltre ad essere decisiva per la transizione energetica e per la sostenibilità dei trasporti in un settore in costante crescita (nel 2021 gli investimenti nell'e-mobility hanno superato i 70 miliardi), getta anche i semi di un nuovo concetto di mobilità, più agile e flessibile, con persone che già oggi vanno e sempre più andranno alla ricerca di servizi per muoversi comodamente a un prezzo contenuto, secondo una modalità di fruizione che non necessariamente prevede un veicolo di proprietà. La crescente capillarità dei punti di ricarica installati in tutta Italia fa sì, dunque, che spostarsi in elettrico non solo sia vettore di sostenibilità e di città meno rumorose ed inquinate, ma anche un modo sempre più semplice di viaggiare.
L'energia elettrica così può essere la protagonista di una mobilità più rispettosa dell'ambiente e insieme più efficiente: nella mobilità urbana come in quella interurbana, nel trasporto di persone e merci, nei viaggi di divertimento o in quelli di lavoro.
Le modalità produttive faranno la differenza
Il processo di elettrificazione diventa tanto più virtuoso tanto più l'energia elettrica utilizzata è prodotto in modo green e per questo il Gruppo Enel sta investendo ingenti risorse in progetti come il parco solare di Enel Green Power a Tarquinia, il più grande impianto agrivoltaico a livello nazionale (in grado cioè di combinare fotovoltaico e coltivazioni agricole, massimizzando l'efficienza e diminuendo il consumo d'acqua), o la Gigafactory 3Sun a Catania.
L'impianto Enel Green Power, in costruzione a Tarquinia - provincia di Viterbo -, sarà il parco solare più grande in Italia appartenente alla divisione del Gruppo energetico dedita agli impianti rinnovabili; avrà una capacità di circa 170 MW completamente rinnovabile e si integrerà perfettamente con le attività agricole del territorio. Questo impianto costituisce un grande passo in avanti in termini di dimensioni e capacità produttive: raggiunta la piena operatività saranno circa 280 i GWh medi prodotti ogni anno, per il soddisfacimento del fabbisogno energetico di circa 111.000 famiglie e l'opportunità di evitare l'emissione in atmosfera di circa 130mila tonnellate di CO2, risparmiando il consumo di circa 26 milioni di metri cubi di gas ogni anno. Quello di Tarquinia sarà anche il più grande impianto agrivoltaico in Italia, e l'ombra dei pannelli solari permetterà di efficientare l'utilizzo dell'acqua proteggendo le coltivazioni dal sole nelle ore più calde.
La Gigafactory 3Sun nasce invece dal progetto TANGO (iTaliAN pv GigafactOry) che è il frutto di un accordo di finanziamento agevolato a fondo perduto firmato ad aprile 2022 da Enel Green Power e Commissione Europea, catalizzatore per il rilancio di una catena del valore del fotovoltaico in Europa. Il progetto prevede la realizzazione di un impianto innovativo per la produzione di moduli fotovoltaici sostenibili e ad alte prestazioni, che porterà la fabbrica di pannelli solari 3Sun, con base a Catania, ad aumentare di 15 volte la capacità di produzione, da 200 MW a 3 GW all'anno. Il progetto TANGO (iTaliAN pv GigafactOry), consentirà alla fabbrica - una volta entrata a pieno esercizio - di raggiungere nel 2024 una capacità produttiva annua di 3 GW, incremento che farà di 3Sun il più grande impianto europeo per la produzione di moduli fotovoltaici bifacciali ad alte prestazioni. Pochi giorni fa sono stati presentati in anteprima mondiale tre nuovi moduli fotovoltaici, M40, M40 BOLD e B60, che arriveranno sul mercato nel 2024 e sono basati su 3SUN CORE-H, la comprovata tecnologia a etero-giunzione (HJT) - interamente sviluppata da 3SUN e quindi al 100% europea - che, permettendo ai pannelli di catturare l'energia sia sulla superficie anteriore che su quella posteriore, garantisce consolidati livelli di efficienza, performance e affidabilità superiori rispetto ai prodotti già disponibili sul mercato.
L'approvvigionamento dei pannelli solari oggi è un punto debole dello scenario legato al solare, caratterizzato da una distribuzione geografica eccessivamente dipendente dalla Cina. I problemi logistici sulle forniture sorti con la ripresa post covid e aggravati dalle conseguenze della guerra in Ucraina dimostrano che bisogna correre subito ai ripari, promuovendo la nascita di una filiera nazionale a sostegno della produzione di pannelli solari e delle rinnovabili in genere. Per questo 3Sun, costruita secondo le migliori pratiche sostenibili e circolari (con largo uso di materiale riciclato e ridotto consumo di energia e risorse) può diventare, dalla progettazione al riutilizzo dei componenti a fine vita, un modello per altre fabbriche di pannelli fotovoltaici su scala gigawatt da sviluppare in Europa nei prossimi anni.