Che cosa è l’energia rinnovabile oggi by Edizioni Ambiente

CHE COSA È

L’ENER GIA RINNO VABILE oggi Gianni Silvestrini Con i contributi di:

Giuseppe Barbera, Tommaso Barbetti, David Chiaramonti, Giacomo Talluri, G.B. Zorzoli

Occorre utilizzare le risorse rinnovabili regionali fornite dal sole: la mano visibile del sole invece della mano invisibile del mercato globale delle risorse per l’energia, il cibo e le materie prime. Riconoscere e utilizzare il sole al servizio dell’uomo e dare priorità alle leggi della natura sulle leggi dell’economia di mercato: questa è l’idea generale su cui sto lavorando. Le energie rinnovabili sono inesauribili. Non distruggono l’ambiente. Sono disponibili ovunque. Assicurano la pace. Consentono sviluppi indipendenti e una più equa distribuzione delle possibilità di ricchezza. Il loro uso facilita la solidarietà con le generazioni future. Herman Scheer

MATERIA RINNOVABILE LIBRI Gianni Silvestrini

CHE COSA È L’ENERGIA RINNOVABILE oggi realizzazione editoriale

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progetto grafico: Mauro Panzeri

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CHE COSA È

L’ENER GIA RINNO VABILE oggi Gianni Silvestrini

Con i contributi di: Giuseppe Barbera, Tommaso Barbetti, David Chiaramonti, Giacomo Talluri, G.B. Zorzoli

Indice

Nascita e crescita di una passione

1. Le rinnovabili si avviano a spiazzare i fossili

2. Solare ed eolico in crescita rapidissima

3. La versatilità delle biomasse di David Chiaramonti, Giacomo Talluri

4. È l’ora delle rinnovabili in Italia

5. Le grandi potenzialità delle comunità energetiche di Tommaso Barbetti

6. Comparto elettrico in trasformazione di G.B. Zorzoli

7. Paesaggio e rinnovabili: una necessaria alleanza di Giuseppe Barbera

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8. Generazione distribuita, connessioni internazionali e casi esemplari di passaggio alle rinnovabili

133

9. Accumulo, decisivo negli scenari rinnovabili spinti

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10. Governare la domanda di energia

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11. Il tassello decisivo per la decarbonizzazione delle economie

167

12. Il collo di bottiglia dei materiali critici

183

13. Tecnologie, costi, impatti occupazionali

191

14. A volte ritornano... il nucleare

201

15. Per concludere: la transizione verso le rinnovabili è possibile, ma va gestita con intelligenza

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Nascita e crescita di una passione

Con il libro I limiti dello sviluppo commissionato al MIT dal Club di Roma e pubblicato nel 1972, esattamente cinquanta anni fa, mi si aprirono orizzonti, preoccupazioni e suggestioni nuove. Il rapporto analizzava i rischi che l’umanità avrebbe corso nella seconda parte del XXI secolo se si fosse perseguito il modello di crescita quantitativa che intaccava risorse e suolo e produceva inquinamento. Un libro premonitore, che ha sollecitato molte coscienze in giro per il mondo. L’anno dopo esplose la crisi petrolifera, a causa dell’embargo decretato dall’OPEC. I prezzi del petrolio quadruplicano e gli approvvigionamenti si fanno difficili. Mentre negli Stati Uniti si formano lunghissime code ai distributori di benzina, in Italia nel mese di dicembre prendono il via le “Domeniche a piedi”, con tanto di multe salatissime per chi viene sorpreso in automobile. Neanche i ministri e il presidente del Consiglio le possono usare, e in caso di necessità indifferibili devono ricorrere a mezzi militari. La Rai termina i programmi alle 23.00. E un ministro arriva a proporre di utilizzare l’ascensore solo in salita! I prezzi alti della benzina portano a un primo disamoramento per l’auto, con le vendite, crollate da quasi 1,5 milioni nel 1972 a poco più di 1 milione nel 1975. Mancò, però, una riflessione più ampia sulle necessità di cambiare sistema energetico. Solo nel 1976 avremo infatti la prima legge sull’efficienza energetica degli edifici. Chi ci ragionò fu G.B. Zorzoli con il suo Il dilemma energetico: per un nuovo medioevo tecnocratico o un nuovo umanesimo socialista?, uscito nel 1975

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per Feltrinelli. Un libro chiaro, scritto da un personaggio dotato non solo di grande preparazione tecnica ma anche di capacità di visione, che mi aprì nuove prospettive. G.B. sarebbe poi diventato un amico, con cui ho avuto la fortuna di collaborare in diverse situazioni. In quell’anno stavo lavorando alla mia tesi di laurea al Politecnico di Torino, che affrontava una comparazione tra le varie fonti energetiche e conteneva anche i risultati di una sperimentazione su un dissalatore solare che avevo costruito e installato sui tetti dell’Istituto di impianti nucleari (!) di Palermo. Essere mandato in Sicilia per il servizio militare in fanteria si rivelò una doppia fortuna. Qui incontrai la mia futura moglie e trovai anche il lavoro. Il dissalatore solare fu, infatti, lo spunto per iniziare dal 1977 un percorso con il professor Federico Butera, che aveva raggruppato attorno a sé un gruppo di appassionati e motivati ricercatori impegnati nella messa a punto di modelli di simulazione di impianti ed edifici solari, la “Repubblica del Secondo piano”, come ci chiamavano. Con Butera, oggi professore emerito del Politecnico di Milano, ho condiviso molte stimolanti esperienze di lavoro e di vita. Nel corso di un convegno organizzato a Palermo venne invitato Amory Lovins, un giovanissimo fisico che aveva appena scritto sulla prestigiosa rivista Foreign Affairs un pezzo che aveva destato molto clamore, “Energy Strategy: the Road not Taken?”. Vi si ipotizzava un andamento dei consumi di energia negli Stati Uniti molto più contenuto rispetto agli scenari ufficiali. Il valore stimato al 2000 è risultato poi straordinariamente vicino al vero, al contrario dei modelli econometrici ufficiali che ipotizzavano a fine secolo consumi del 65-70% più elevati. Quel giorno del 1978, dopo aver seguito il convegno, andai in comune a sposarmi e la sera festeggiammo anche con Amory. In Sicilia, intanto, cresceva la mobilitazione intorno ai temi dell’energia. A seguito dell’annuncio nel 1978 da parte del presidente del consiglio Andreotti dell’ipotesi di costruire in Sicilia una centrale nucleare, si accese infatti un forte dibattito che portò alla costituzione del Comitato siciliano per il Controllo delle scelte energetiche. Ricordo in particolare un incontro con il presidente della Regione a cui andammo con l’amico fisico Arturo Russo. Fummo molto colpiti dall’interesse dimostrato da Piersanti

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Mattarella sui possibili rischi della scelta atomica e soprattutto dalla volontà di approfondire la possibilità per la Sicilia di imboccare scenari alternativi. Un politico appassionato, assolutamente diverso dai personaggi che avevamo conosciuto fino a quel momento, che venne poi assassinato nel gennaio 1980. C’è un altro episodio che merita di essere raccontato, per indicare il cambio di strategia avvenuto nel movimento ambientalista negli ultimi quarant’anni. Felice Ippolito, che era stato segretario generale del Comitato nazionale per l’energia nucleare, tenne all’Università di Palermo una conferenza proprio sull’atomo. Io intervenni criticamente sottolineando come la possibilità di ridurre i consumi elettrici rendeva inutile la centrale nucleare nell’isola. Allora, in Italia, così come in Europa e negli Stati Uniti, gli scenari di efficienza energetica erano ritenuti centrali nella lotta antinucleare. Oggi, con l’esplosione delle rinnovabili, si punta invece, al contrario, alla elettrificazione dei consumi: pensiamo alla mobilità elettrica e alle pompe di calore, che consentono di ottenere contemporaneamente grandi risparmi di energia primaria e drastiche riduzioni delle emissioni di CO2. Nell’inverno 1980, a San Francisco, presso il Lawrence Berkeley Laboratory lavorai a perfezionare la modellistica energetica. L’atmosfera era molto eccitante e poteva capitare di incontrare alla mensa dei premi Nobel. Una persona in particolare mi colpì, Arthur Rosenfeld. Si era trasferito nella West Coast dopo aver studiato con Enrico Fermi a Chicago. In California non si occupò di nucleare, ma al contrario ebbe la felice intuizione di puntare sull’efficienza per evitare la prevista costruzione di una decina di nuove centrali atomiche. Nel corso delle audizioni presso l’Assemblea dello Stato fu estremamente convincente. Dimostrò, infatti, l’efficacia di un processo di riduzione dei consumi di elettrodomestici e climatizzatori allora estremamente energivori. Riuscì così a far bloccare il rilancio del nucleare. Entrato poi nella California Energy Commission, fece varare normative sempre più rigorose per ridurre i consumi, che fecero scuola in tutti gli Stati Uniti. Si avviò così una vera rivoluzione industriale che portò, tra il 1973 e il 2002, alla commercializzazione di frigoriferi con consumi inferiori del 75%, e tutto questo con il contemporaneo calo di due terzi dei prezzi.

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Questo accenno sull’importanza dell’efficienza è molto utile anche per le riflessioni sulle fonti rinnovabili di cui parliamo nel libro. In effetti, senza una seria politica di riduzioni dei consumi energetici, le rinnovabili non sarebbero in grado di soddisfare il 90-100% dei consumi elettrici a cui molti paesi aspirano, per problemi di spazi, di materie prime, di accettabilità sociale. E torniamo al mio percorso. Gli anni Ottanta videro il mio ingresso nel Cnr e la nascita di Papir, rivista siciliana dei Verdi, in un periodo in cui in Italia i Verdi non erano ancora presenti in Parlamento. L’idea era quella di non trattare solo le tematiche care ai naturalisti, ma di parlare anche di stili di vita alternativi, di mobilità sostenibile e di trasformazione energetica dell’economia. Sempre in quegli anni lanciammo l’Università Verde che si collegava con molte altre iniziative in giro per l’Italia. Il professor Giuseppe Barbera era in prima fila in entrambe queste esperienze, e da allora abbiamo dibattuto sui delicati rapporti tra rinnovabili e paesaggio, un tema che lui affronta anche in questo libro. Nel 1981 nacque la rivista QualEnergia, con l’impulso decisivo di Gianni Mattioli, Massimo Scalia e Fulvia Sebregondi, che divenne presto un punto di riferimento centrale del movimento antinucleare, con contributi autorevoli, come quelli di Giorgio Parisi, oggi premio Nobel. Nel 1990 uscì Il futuro del sole, scritto insieme a Federico Butera, come risultato di una ricerca finanziata dal gruppo dei Verdi in Parlamento. Un capitolo venne affidato Mark Christensen dell’Università di Berkeley, che raccontò l’evoluzione in atto in California con il decollo delle rinnovabili e l’impatto delle politiche di efficienza energetica. Spunti interessanti anche per il nostro paese. Nello stesso periodo coordinavo una ricerca per conto del ministro dell’Ambiente Giorgio Ruffolo sulle “Possibilità di ridurre le emissioni di anidride carbonica da combustibili fossili in Italia”, pubblicato poi da Mondadori nel libro Ambiente Italia 1990. Seguì nel 1994 una coinvolgente esperienza a Palermo come consulente sui temi dell’ambiente, dell’energia e dei trasporti della Giunta Orlando, nata dopo le stragi di Falcone e Borsellino. Ricordo in particolare un paio di iniziative. Quella per far decollare il tram a Palermo che, malgrado le opposizioni del centro-destra della Provincia e della Regione, innamorate

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della metropolitana, ottenne i finanziamenti, seppure con la dolorosa mediazione di cancellare la tratta centrale, la più importante. Ma l’esperienza più allineata con i contenuti del libro è stata quella del processo di autocostruzione di collettori solari per la produzione di acqua calda. Si trattava di una tecnologia molto semplice con superficie captante e accumulo totalmente integrati, ottima per climi miti. Grazie a Giuliano Bianchini, un pioniere del solare, vennero coinvolti gli studenti di un Istituto tecnico, il Volta, per imparare a costruire i moduli solari. Una successiva esperienza finanziata dal ministero dell’Ambiente vide i detenuti di Rebibbia impegnati nella realizzazione di questi impianti sui tetti del penitenziario. Un’altra circostanza importante, maturata casualmente da un incontro all’uscita di un convegno a Roma nel 1996, fu quando chiesi a Edo Ronchi la possibilità di intervistarlo, nel suo ruolo di ministro dell’Ambiente, per una ricerca europea sulle politiche nazionali dei cambiamenti climatici. Lui mi chiese, spiazzandomi, di andare a lavorare al ministero. Un’esperienza molto incisiva, prima come consulente e poi come direttore generale, anche grazie alla forte sinergia creatasi con Tullio Fanelli, direttore del settore energia del ministero dello Sviluppo economico. Tra i risultati interessanti, il passaggio del decreto “Mobilità sostenibile nelle aree urbane”, del marzo 1998, che lanciava i mobility manager, il car sharing e i taxi collettivi e la definizione di accordi di programma con i principali gruppi industriali per impegnarli sulle riduzioni delle emissioni climalteranti. Poi il successo delle “Domeniche senz’auto”, con un centinaio di città coinvolte e con le famiglie contente di poter passeggiare per le strade libere da auto e inquinamento. E, infine, la campagna più importante, quella dei “10.000 tetti fotovoltaici”, complicata dal fatto che andavano definite nuove regole, come lo “scambio sul posto”, e le modalità di erogazione delle risorse. La conferenza stampa di lancio ebbe un grande successo. Ma il pomeriggio prima della presentazione ufficiale dell’iniziativa alla fiera di riferimento del settore, SolarExpo 2001, organizzata dall’infaticabile Luca Zingale, mi venne detto dal capo di gabinetto che lo schema di gestione dei finanziamenti non andava bene. Insieme al braccio destro della mia direzione al ministero, Mario Gamberale, ci inventammo quindi un nuo-

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vo approccio coinvolgendo le regioni. Con un notevole vantaggio, visto che queste per partecipare dovevano aggiungere una quota pari a quella delle risorse governative. Questo programma ha consentito di formare una generazione di progettisti e installatori, preziosissima per il successivo lancio dei “Conti Energia”. Anche a seguito di questo programma, a Berlino il presidente di Eurosolar Herman Scheer mi conferì l’“European solar prize” per “lo straordinario impegno personale”. Scheer, deputato socialdemocratico, era stato la principale forza propulsiva per il decollo e il successo del solare in Germania. È stato anche l’ideatore di IRENA: non era giusto, diceva, che il nucleare avesse la sua agenzia, la IAEA, i fossili avessero la IEA, mentre le rinnovabili fossero prive di un proprio megafono internazionale. Nel 2002, con un mini-golpe di Ferragosto, il ministro Matteoli del nuovo governo Berlusconi fece destituire i direttori generali nominati da Ronchi. Libero da impegni istituzionali, nel 2003 rilanciai la rivista QualEnergia insieme al portale QualEnergia.it, con la direzione della rivista affidata a Sergio Ferraris e quella del portale a Leonardo Berlen. Lo stesso anno diventai direttore scientifico del Kyoto Club, che nel corso degli anni ha acquisito un ruolo importante, grazie soprattutto alla presidenza di Catia Bastioli e ai vicepresidenti Gianluigi Angelantoni e Francesco Ferrante. Mi ero nel frattempo trasferito al Politecnico di Milano, dove lanciai il Master Ridef (energie rinnovabili, decentramento, efficienza energetica). Tra a parentesi, nel 2022 parte la 17 edizione, particolarmente importante per preparare i giovani al decennio di incredibile trasformazione energetica che ci aspetta. Nel 2006 divenni consigliere per l’energia e l’ambiente del ministro dello Sviluppo economico Pierluigi Bersani e collaborai al programma “Industria 2015” (uno dei pochi tentativi governativi di dare impulso a una strategia industriale innovativa) con Pasquale Pistorio, allora vice-presidente di Confindustria, un manager appassionato e visionario che aveva trasformato una piccola azienda fallimentare nel colosso STMicroelectronics, il più grande produttore di semiconduttori in Europa, sposando una politica spinta sul fronte ambientale. A partire dal 2007 ho seguito, come direttore del comitato scientifico, la

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mostra-convegno KeyEnergy, che si tiene a Rimini, che si è progressivamente affermata come il principale evento nazionale delle fonti rinnovabili. Nel 2016 capitò un evento molto particolare. Ero stato coinvolto dal Cardinale Turkson in un gruppo di lavoro nella preparazione di un rapporto per energia e clima. Il 18 giugno 2015 fu pubblicata l’Enciclica Laudato si’ di papa Francesco, che ebbe un forte impatto sulla lotta climatica, e non solo nel mondo cattolico. L’anno dopo venne organizzato un seminario del Pontificio consiglio di giustizia e pace per discutere dei cambiamenti climatici con rappresentanti di tutto il mondo. Del tutto inatteso, a un certo punto, si affacciò nella sala il Santo Padre che fece un intervento molto coinvolgente per poi trattenersi con i relatori. In quell’occasione ci fu uno scambio di battute e gli dissi che sarebbe stato un grande gesto se la chiesa cattolica avesse proceduto, come molte chiese protestanti, a disinvestire dai combustibili fossili. Fece un sorriso e mi diede una pacca sulla spalla, facendo una battuta per sottolineare che ne sapeva l’importanza. Per concludere, ricordo un’esperienza aziendale, con il lancio a Palermo nel 2008 di Exalto Energy&Innovation, che si occupa di attività di ricerca e sviluppa iniziative sui fronti delle rinnovabili e dell’efficienza energetica e che nel corso del tempo è arrivata a far lavorare una trentina di ingegneri e architetti, molte ragazze e ragazzi che invece di emigrare hanno trovato un lavoro appassionante a casa loro. Sul fronte della ricerca la società è attualmente impegnata nel progetto Blorin, che prevede l’uso della blockchain per gestire comunità energetiche e mobilità elettrica nelle isole minori. La società ha inoltre messo a punto sistemi di monitoraggio energetico per aziende ed enti locali ed è impegnata in interventi di efficienza e nell’impiego di fonti rinnovabili. Ma torniamo alla sfida climatica. La passione e la rabbia dei giovani, che vedono un futuro minacciato da questa emergenza, hanno portato a riempire le piazze, a sollecitare le istituzioni, ad analizzare le tematiche. Esistono fortunatamente ormai molte fonti di informazione che rispondono a questa fame di notizie. Le energie pulite sono uno dei settori su cui si concentrano gli interessi, ed è sperabile che queste pagine possano dare un contributo.

1. Le rinnovabili si avviano a spiazzare i fossili

Le rinnovabili tornano per dominare lo scenario energetico Le fonti rinnovabili si utilizzano da tempo immemorabile. Da più di un milione di anni la legna da ardere e da almeno 7.000 anni il vento, che ha gonfiato le vele delle prime imbarcazioni, e dal settimo secolo dopo Cristo muove le pale dei mulini. Negli ultimi 150 anni si sono moltiplicate le innovazioni che hanno portato a catturare l’energia idrica, delle biomasse, della geotermia, del sole e del vento in modo sempre più efficiente ed economico. Le enormi potenzialità delle rinnovabili erano ben chiare a chi vedeva lontano. Thomas Edison nel 1931 così si rivolgeva ai suoi amici Ford e Firestone: “Metterei i miei soldi nell’energia solare. Che formidabile fonte di energia! Spero che non dovremo aspettare la fine delle riserve di petrolio 1 e di carbone, prima di poterla utilizzare”. E l’auspicio di Edison si sta avverando. L’emergenza climatica favorisce infatti il successo delle rinnovabili, destinate a dominare lo scenario energetico nel corso di questo secolo. Consentendo in questo modo di lasciare nel sottosuolo i combustibili fossili il cui utilizzo è responsabile di due terzi delle emissioni di gas serra a livello mondiale. Riuscire 1 Heather R., “Current Thinking”, New York Times, 3 giugno 2007 (https://nyti. ms/326yV8D).

CHE COSA È L’ENERGIA RINNOVABILE oggi “Affrancarsi dalla schiavitù delle fossili significa eliminare uno dei maggiori motivi di sopraffazione tra i popoli, e fare largo alle rinnovabili è l’unica via sensata, concreta e giusta da percorrere.” Gianni Girotto, presidente Commissione industria del Senato “Le rinnovabili sono la chiave per la decarbonizzazione, ma in Italia sono zavorrate da norme bizantine e iter autorizzativi lunghi. Vanno promosse, non penalizzate, e questo libro spiega perché.” Rossella Muroni, ecologista e deputata FacciamoECO “La transizione energetica spiegata con intelligenza ed entusiasmo. Dopo aver letto questo libro sarà impossibile dire ‘non ho capito’.” Agostino Re Rebaudengo, presidente Elettricità Futura “Un vero e proprio manuale dell’energia moderna: tecnologie, mercati, applicazioni attuali e previste, con contributi dei principali esperti nazionali.” Paolo Rocco Viscontini, presidente Italia Solare “Questo libro è ciò che serve, in termini di corretta comunicazione ambientale, per dare una spinta reale alla transizione ecologica. Una lettura che consiglio a tutti.” Simone Togni, presidente Associazione nazionale energia del vento Euro 19,00 ISBN 978-88-6627-341-7