Pale eoliche

Il vento stenta a spiccare il volo

L’energia eolica rivela tutto il suo potenziale soprattutto in inverno, ma è ancora poco sfruttata in Svizzera, malgrado le esperienze positive dei gestori. La strada è lunga per raggiungere gli obiettivi fissati dalla Strategia energetica 2050 della Confederazione. Facciamo il punto.

TESTO PASCALE STEHLIN | FOTO VALENTIN FLAURAUD / KEYSTONE

In Svizzera, si contano attualmente 41 grandi impianti eolici per un totale di 86,5 megawatt (MW) di potenza elettrica. Nel 2020, queste installazioni hanno prodotto 146 gigawattora (GWh), ossia il 14% in più rispetto alle previsioni dei gestori. Non si conoscono ancora le cifre per il 2021 ma, con la recente messa in servizio del nuovo parco del San Gottardo, la produzione annuale media attesa è di 144

GWh. Ciò corrisponde al consumo di 40 000 economie domestiche svizzere, ossia circa lo 0,2% del consumo totale d’elettricità del nostro Paese. Gli obiettivi della Confederazione definiti nella Strategia energetica 2050, accettata dal popolo svizzero, prevedono d’aumentare la quota dell’eolico al 7%. Esso genera i due terzi della sua produzione in inverno, quando i venti sono frequenti e forti. In questo periodo, il fabbisogno in energia per il riscaldamento e l’illuminazione è più elevato e la Svizzera fa capo all’importazione. L’energia eolica rappresenta una parte preziosa del mix energetico nella misura in cui va a compensare la diminuzione produttiva delle energie solari e idrauliche, più deboli in inverno. Ma per raggiungere gli obiettivi fissati entro il 2050, si devono validare i nuovi progetti e le procedure restano molto lunghe e laboriose. A titolo di confronto, l’Austria conta più di 1300 turbine, che coprono il 13% del suo consumo.

Attualmente, il più grande e vecchio parco eolico del Paese si trova nel Giura

Il parco eolico del Mont del MontCrosin è il più grande della Svizzera, con 16 eoliche. Un coraggioso collabora-Un coraggioso collaboratore di Juvent SA mentre si occupa della manuten-occupa della manuten zione a 150 m di altezza. ● parco eolico ● installazione indipendente grande

bernese. È gestito dalla società Juvent SA e include 16 eoliche ripartite su nove km sulla montagna del Droit de Mont-Soleil a Mont-Crosin. Le 8 eoliche più vecchie sono state sostituite in 2 tappe, nel 2013 e 2016, con installazioni più potenti e più moderne. Grazie a questo processo, chiamato repowering, il parco eolico dispone di una potenza installata pari a 37,2 MW e una produzione stimata a 70 GWh annui. Nel 2020, le condizioni di vento sono state ottime e il parco ha prodotto 85 GWh d’energia rinnovabile per oltre 18 900 economie domestiche di 4 persone (4500 kWh/anno). Sapendo che il Giura bernese ne conta 23 900, Juvent ha quindi alimentato più del 75% di esse. Da solo, questo parco, iniziato nel 1996, ha prodotto quasi il 60% dell’energia eolica in Svizzera nel 2020.

Il Ticino entra in gioco

Un nuovo cantone, il Ticino, è entrato in scena da poco. Al termine di una lunga procedura d’autorizzazione, il parco del San Gottardo ha potuto essere inaugurato alla fine del 2020, 18 anni dopo la presentazione del primo progetto. Composto da 5 eoliche alte 98 metri, produrrà tra i 16 e i 20 GWh all’anno e dovrebbe coprire il fabbisogno elettrico delle economie domestiche della Leventina. Curiosità aneddotica: l’inaugurazione è avvenuta in un giorno di tempesta, in cui era impossibile vedere e udire le eoliche!

Semaforo verde nel canton Vaud

Il cantiere del primo parco eolico vodese è invece iniziato lo scorso ottobre e terminerà nel 2023. Questo progetto di parco a Sainte-Croix è stato oggetto di una lunga procedura, fino agli ultimi ricorsi al Tribunale federale, respinti in primavera. Esso prevede l’installazione di sei eoliche in località La Gittaz-Dessus e Mont-des-Cerfs. Con una produzione annuale di 22 GWh, coprirà l’equivalente del consumo del comune di Sainte-Croix, industrie ed economie domestiche incluse. Una fase di speranza per il settore eolico e per la transizione energetica, secondo Lionel Perret, direttore di Suisse Eole: «Sette progetti attendono le decisioni del Tribunale federale. In caso di decisioni positive, ci saranno 460 GWh supplementari, che porteranno a una moltiplicazione per 4 della produzione eolica in questi prossimi anni. Tenendo conto dei progressi tecnici in termini di produzione e di diminuzione dei costi dell’eolico, il potenziale resta ampiamente inutilizzato».

Sono 108 le eoliche attualmente sottoposte a inchieste pubbliche. Di queste, 62 installazioni sono oggetto d’una procedura al Tribunale federale. Le lunghe procedure attuali sembrano ancora inadatte di fronte all’urgenza della transizione energetica, se si vogliono raggiungere gli obiettivi entro il 2050. ◆

L’elettricità diventa gas

In futuro la tecnologia di conversione Power-to-X potrebbe recitare un ruolo importante per colmare le lacune energetiche e recitare un ruolo importante per colmare le lacune energetiche e nella produzione di carburanti clima neutrali. Nel canton Zurigo, nella produzione di carburanti clima neutrali. Nel canton Zurigo, a Dietikon, entrerà presto in funzione il primo impianto pilota. a Dietikon, entrerà presto in funzione il primo impianto pilota.

TESTO FELIX MAURHOFER | ILLUSTRAZIONE NICOLAS KRISTEN

La tecnologia di conversione dell’energia Power-to-X utilizza l’elettricità estiva in eccesso o l’energia elettrica rinnovabile (eolico, solare) per produrre vettori energetici (gas o liquidi) come l’idrogeno, il metano o il metanolo. A differenza dell’elettricità, il metano, ad esempio, può essere immagazzinato per un periodo più lungo e, se necessario, utilizzato per generare calore, elettricità (riconversione) o per la produzione di carburanti sintetici (e-fuel). In futuro, questa tecnologia potrà contribuire a riequilibrare la domanda e l’offerta di energia per un lasso di tempo maggiore, a patto che l’energia elettrica provenga da fonti rinnovabili.

Come funziona Power-to-X?

Il processo di conversione inizia con l’elettrolisi ad alta intensità energetica: l’acqua viene scissa in ossigeno e idrogeno con l’aiuto dell’elettricità. A questo punto, o si usa direttamente l’idrogeno o si genera gas metano con CO2, la cosiddetta metanazione (CH4). Tale processo può essere svolto sia a livello tecnico sia microbico. Altri processi sono il power-to-liquid, in cui l’idrogeno è trasformato in benzina, diesel o cherosene sintetici. Con power-to-chemicals, invece, vengono prodotte materie prime non fossili per l’industria chimica, come ad esempio l’ammoniaca.

Nella fase pilota

L’Ufficio federale dell’energia (UFE) prevede che Power-to-X acquisirà importanza a partire dal 2030 per assicurare l’approvvigionamento energetico e stoccare la capacità in eccesso e ricoprirà un ruolo all’interno della strategia energetica. «Questa tecnologia ad alta densità energetica ha senso solo se abbiamo un surplus di elettricità rinnovabile», spiega la portavoce dell’UFE Marianne Zünd. Attualmente la tecnologia si trova ancora in una fase di sperimentazione e non è ancora conveniente dal punto di vista economico. Secondo Zünd, un importante fattore di successo sarebbe costituito da un abbinamento settoriale. Ossia l’abbinamento a settori economici che impiegano l’elettricità come fonte energetica, (ad es. quelli dell’elettricità, del riscaldamento e dei trasporti), in modo che le sinergie possano essere sfruttate in maniera efficiente.

L’Istituto Paul Scherrer ha esaminato il potenziale di Power-to-X ed è giunto alla conclusione che: «Il fattore decisivo per impiegare con successo tale tecnologia nel quadro della Strategia energetica 2050 è che la ricerca e l’innovazione si concentrino sull’integrazione ottimale di Power-to-X nel sistema energetico complessivo della Svizzera».

O₂

Limeco pioniere a Dietikon

Il primo impianto industriale svizzero power-to-gas è in fase di costruzione presso l’azienda energetica regionale Limeco di Dietikon (ZH) e dovrebbe essere messo in servizio all’inizio del 2022. L’impianto costa circa 14 milioni di franchi e ha una capacità produttiva annua di 18 gigawattora di gas rinnovabile. In questo modo si possono evitare fino a 5000 tonnellate di emissioni

CO₂

H₂

metano CH₄

di CO2 all’anno, equivalenti alle emissioni di circa 2000 economie domestiche. Per l’elettrolisi, l’azienda utilizza l’elettricità rinnovabile prodotta dall’impianto di incenerimento di rifiuti. L’idrogeno così ottenuto viene immesso in un bioreattore assieme al gas di scarico dell’impianto di trattamento delle acque reflue. Lì, i microrganismi (archeobatteri) producono gas metano dall’idrogeno e dalla CO2 contenuta nei gas di scarico. Il metano viene poi immesso nella rete del gas, dove viene utilizzato al posto del gas naturale fossile. Per evitare cali di corrente in inverno, il gas verde può anche essere riconvertito in energia elettrica tramite sistemi di accoppiamento termico e il calore residuo che ne risulta può essere immesso nelle reti di teleriscaldamento. Con questo progetto si vuole dimostrare che, con adeguate condizioni quadro, la tecnologia è matura per il mercato, come spiega Thomas Di Lorenzo, responsabile della gestione delle acque reflue di Limeco. L’impianto power-to-gas – attualmente il maggiore in Svizzera – nasce in collaborazione con otto fornitori di energia e con l’alleanza delle aziende pubbliche di energia Swisspower. Il progetto è finanziato, tra gli altri, dall’Ufficio federale dell’energia. ◆

FOTO: SYNHELION, RAG / KARIN LOHBERGER PHOTOGRAPHY Deposito sotterraneo ed energia solare Con il progetto «Underground Sun Conversion – Flexible Storage» (abbreviato USC-FlexStore) si sta studiando in Austria, a Pilsbach, come l’energia rinnovabile possa essere immagazzinata stagionalmente in grandi volumi all’interno di un serbatoio situato ad oltre mille metri nel sottosuolo e resa così disponibile tutto l’anno. In questo procedimento, l’idrogeno (H2) e l’anidride carbonica (CO2) sono immessi in un deposito sotterraneo poroso (impianto di stoccaggio di gas naturale estratto). Qui avviene la metanazione microbica naturale, ovvero una trasformazione biologica di CO2 e H2 in metano (CH4).

underground-sun-conversion.at

Con il proprio fondo per il clima e l’innovazione, il gruppo Amag investe nello spin-off Synhelion dell’ETH di Zurigo, che sviluppa un procedimento utilizzante il calore solare per realizzare una reazione termochimica. Nel reattore l’anidride carbonica e l’acqua vengono convertite in gas di sintesi, che viene poi trasformato in carburanti quali la benzina solare o il diesel solare. Un impianto su scala industriale sarà costruito nel 2022 e messo in funzione nel 2023. Nonostante l’avanzata dell’elettromobilità, anche i veicoli d’epoca dovrebbero essere in grado di circolare ad emissioni zero di CO2.

I carburanti sintetici hanno un futuro?

REDAZIONE TOURING

Molti preferirebbero rifornire le automobili convenzionali con carburanti puliti, senza emissioni di CO2, anziché passare alla mobilità elettrica.

I carburanti sintetici, i cosiddetti e-fuel, possono essere impiegati al posto della benzina e del gasolio nei motori a combustione. L’articolo «L’elettricità diventa gas» a pagina 18 illustra come vengono prodotti i carburanti sintetici.

Quanto sono efficienti gli e-fuel? Nei motori a combustione dal 10 al 35% circa dell’energia viene trasformata in forza motrice, mentre il resto è disperso sotto forma di calore. L’efuel non cambia nulla in fatto di consumi. Per ottenere l’equivalente energetico servono circa due unità elettriche, per cui il grado di efficienza degli e-fuel è del 50% circa. Al momento in Svizzera (e a livello mondiale) le unità di carburante consumate corrispondono all’elettricità generata, e quindi la produzione di energia andrebbe triplicata per azzerare le emissioni di CO2 dei veicoli unicamente con gli e-fuel. Di conseguenza, per essere carbon neutral, questo quantitativo supplementare di elettricità dovrebbe provenire da fonti rinnovabili.

Gli e-fuel sono un’alternativa valida? Il grande vantaggio dei carburanti sintetici è che non richiedono alcun adeguamento tecnico dei motori tradizionali dei veicoli. Ma come detto, questo vantaggio si paga. Ecco perché oggi gran parte degli attori investe in auto con la spina, il cui grado di efficienza oscilla tra il 65 e il 75%. Già oggi i motori a batteria sostituiscono circa quattro equivalenti benzina bruciati dal termico con una unità elettrica.

In quali settori ha più senso impiegare gli e-fuel? Gli e-fuel si prestano alle situazioni in cui un’elettrificazione diretta è complicata o addirittura impossibile: ad esempio nel traffico aereo, sulle navi, nell’industria chimica o siderurgica e anche nel trasporto merci su strada a lunga distanza. Possono essere utili anche per immagazzinare energia a lungo termine. Gli e-fuel possono contribuire a superare i limiti delle risorse rinnovabili in Paesi densamente abitati. Nel contempo, rappresentano una chance per le esportazioni per regioni ricche di fonti d’energia rinnovabile, quali il Vicino Oriente, il Nordafrica, l’America Latina o l’Australia.

Di cosa bisogna tener conto riguardo ad un ampio utilizzo degli e-fuel? Chi punta su una futura disponibilità di carburanti sintetici su larga scala rischia di prolungare la dipendenza dai combustibili fossili, qualora la diffusione degli e-fuel risultasse inferiore alle aspettative. Le speranze riposte nei carburanti sintetici possono distrarre dall’urgenza di promuovere un uso dell’energia più economico, pulito ed efficiente. In molti settori, ciò è già possibile grazie alla propulsione elettrica e alle pompe di calore. ◆

alle aspettative. Le speranze riposte nei carburanti sintetici possono di strarre dall’urgenza di promuovere un possibile grazie alla propulsione elettrica e alle pompe di calore.

Gli e-fuel sono un’opzione immaginabile per gli autocarri. H₃C O O CH₂ CH₃ n

E-fuel e sostanze nocive Un carburante sintetico promettente e pulito è l’ossimetiletere (OME). La sintesi dell’OME si basa sul metanolo, che viene ossidato in formaldeide e quindi trasformato nel prodotto finale. Attualmente la produzione di OME è in fase di sperimentazione. Il combustibile finale ha il vantaggio di immagazzinare direttamente l’ossigeno. Per tale ragione, la combustione nei motori diesel produce meno fuliggine e ossidi di azoto, con effetti positivi sull’ambiente. L’OME cela del potenziale, ma anche dei limiti, poiché ad esempio non è compatibile con tutti i materiali per guarnizioni impiegati.

SASCHA GRUNDER

Funzione: Funzione: responsabile Am-responsabile Am biente e Support biente e Support Professione: Professione: Dipl. Scienze Dipl. dell’ambiente ETH Contatto:

Avanzi di verdure per i motori dei camion

In Svizzera il motore a gas naturale compresso (CNG) è poco diffuso nelle auto, ma in voga nei camion. Alcune aziende si affidano già al biogas, particolarmente ecologico. Migros Basilea, ad esempio, vuole usare i suoi rifiuti organici per produrre carburante. Ma c’è una ragione per cui solo alcuni camion funzionano al 100 percento con il biogas.

TESTO JULIANE LUTZ | FOTO LINDA POLLARI

Musa Sulja è molto contento. «Guidando con il biogas, riduciamo enormemente le emissioni di CO2. E non si producono polveri fini», afferma l’addetto alla gestione dei mezzi e autista presso Migros Basilea. Con scioltezza siede al volante di un articolato il cui motore è alimentato con gas ottenuto da rifiuti organici fermentati. Il 50enne è entusiasta dei cinque camion a biogas

Scania e Iveco attualmente in funzione.

Nel 2022, si aggiungerà un autocarro.

«La forza di trazione è migliore dei camion con motore diesel, sono più silenziosi e molto affidabili». La procedura di riempimento delle 8 bombole di un camion, che contengono ca. 115 kg di gas ciascuna, non richiede molto tempo, da dieci a quindici minuti. Da novembre,

Migros Basilea dispone pure di una propria stazione di rifornimento di biogas.

Obiettivo: flotta ecologica

«La ragione principale per l’acquisto di questi camion è stata la volontà di ridurre le emissioni di CO2. E volevamo farlo il più rapidamente possibile», sostiene Pierre Müller, responsabile della logistica di Migros Basilea. La tecnologia del biogas era già pronta per il mercato, e chiunque usi un veicolo di questo tipo riduce le emissioni di gas serra fin dal primo chilometro. Un’altra ragione che ha portato il grossista a prendere questa decisione è il fatto che il biogas verrà prodotto a partire dalla merce invenduta e dai rifiuti generati e che sarà acquistato presso il produttore di elettricità basilese IWB. Attualmente si lavora a una strategia da attuare a partire da metà 2022. Si calcola che con ca. 65mila kg di biogas i 5 camion potranno circolare per un anno. Oggi, il gas di città di Basilea contiene il 21% di biogas. «Noi paghiamo di più per ottenere il 100% di biogas», spiega Müller. Migros Basilea non è l’unica filiale ad usare camion a biogas: lo fanno anche Migros Aare e Migros Svizzera Orientale. Il gigante arancione sta investendo enormemente nella neutralità climatica. In totale dispone di 79 camion di questo tipo. I veicoli commerciali a biogas sono ca. il 15% più costosi dei camion diesel. Mentre i camion diesel costano da 85 a 95mila franchi, quelli a biogas tra 115 e 120mila franchi.

TTPCP alta per i biogas

L’Associazione svizzera dei trasportatori stradali (ASTAG) e CNG-Mobility.ch, un progetto comune delle aziende regionali del settore svizzero del gas, osservano una tendenza verso l’impiego di un gas più ecologico e più conveniente. «Assistiamo ad un boom del gas naturale liquefatto (LNG) nel trasporto merci su strada a lunga distanza grazie alla sua maggiore autonomia. Molte ditte puntano peraltro pure sul gas naturale compresso (CNG)», dichiara Pascal Lenzin del portale CNG-Mobility.ch. I mezzi pesanti che funzionano al 100% a biogas sono comunque ancora poco diffusi. Sabine Krummen, responsabile della sostenibilità presso l’azienda di trasporti Krummen di Kerzers (FR), spiega il motivo: «I veicoli a biogas, che emettono almeno l’80 percento in meno di CO2, sono soggetti alla stessa Tassa sul traffico pesante commisurata alle prestazioni (TTPCP) dei veicoli diesel convenzionali». Krummen ha 32 articolati con motore LNG e due a CNG-biogas. Nel 2020, il Consiglio degli Stati e il Consiglio Nazio-

nale hanno deciso che in futuro a godere di una riduzione della TTPCP non saranno solamente i camion elettrici, ma anche altre propulsioni che funzionano senza carburanti fossili. Tuttavia, resta da vedere quando ciò verrà applicato. «Siamo impegnati a ridurre i gas serra nel trasporto merci per convinzione imprenditoriale e personale», sostiene Krummen. Purtroppo, al momento, mancano ancora le condizioni quadro politiche per rendere sicuri i nostri investimenti nell’energia alternativa. ◆ CNG = Compressed Natural Gas LNG = Liquefied Natural Gas LPG = Liquefied Petroleum Gas Musa Sulja (a s.) e Pierre Müller di Migros Basilea apprezzano i nuovi camion ecologici.