Il 2024 è iniziato con notizie estremamente positive sulla transizione energetica

Boom di energie rinnovabili

Stando al rapporto annuale dell’Agenzia Internazionale dell’Energia, nel 2023, l’aggiunta di capacità produttiva di energie rinnovabili è cresciuta a livello globale del 50% rispetto all’anno precedente, toccando quasi i 510 gigawatt (GW). La parte del leone, ossia il 95% di questa spettacolare crescita, è stata dovuta al fotovoltaico e all’eolico. (Attenzione: quando parliamo di “capacità produttiva” intendiamo la quantità e la potenza degli impianti per produrre elettricità e non il quantitativo di elettricità che essi producono sull’arco dell’anno, quest’ultimo si misura terawattora /TWh, cioè l'energia complessiva fornita qualora una potenza elettrica di un terawatt sia mantenuta per un'ora, dove un terawatt è un multiplo di 10¹² watt)

Il rapporto mostra che, in base alle attuali politiche e condizioni di mercato, la capacità globale di produzione di elettricità rinnovabile dovrebbe salire tra il 2023 e il 2028 a ben 7'300 gigawatt (GW), superando già entro l'inizio del 2025 il carbone, quale principale fonte mondiale di produzione di elettricità.

Il campione del mondo in materia di rinnovabili è la Cina, che nel 2023 ha commissionato una quantità di impianti fotovoltaici pari a quella di tutto il resto del pianeta nel 2022. Ma l’AIE prevede che anche Stati Uniti, Unione Europea, India e Brasile riusciranno entro i prossimi 4 anni a raddoppiare la loro produzione di energia fotovoltaica ed eolica onshore, e ciò anche perché lo scorso anno il prezzo dei moduli fotovoltaici è diminuito di quasi il 50% e perché la capacità produttiva globale di detti moduli raggiungerà i 1’100 GW entro la fine dell’anno in corso, superando in modo significativo la domanda.

Anche la Svizzera chiude il 2023 con un record crescita di oltre il 40% degli impianti fotovoltaici. La Svizzera è quindi sulla buona strada per raggiungere l'obiettivo che si è fissata per il 2027. In un solo anno sono stati infatti installati 1'500 megawatt di potenza fotovoltaica, una crescita 6 volte superiore di quella registrata nel 2017. Alla fine dell'anno scorso erano stati installati in Svizzera 6’200 megawatt di capacità fotovoltaica. Quest’anno la Svizzera potrà quindi produrre circa sei terawattora di energia solare, il che rappresenta oltre il 10% del consumo annuo di elettricità del nostro paese. Ricordiamo che, appena 4 anni fa, meno del 5% dell’energia elettrica consumata in Svizzera era di origine fotovoltaica.

Fotovoltaico sempre più efficiente

Anche nel campo della ricerca si segnalano grandi progressi, in particolare in campo fotovoltaico. Pannelli fotovoltaici con efficienze da record potrebbero giungere sul mercato già nei prossimi anni. Si tratta delle cosiddette celle solari tandem silicio-perovskite, alle quali stanno lavorando da oltre un decennio i ricercatori di Swift Solar nella Silicon Valley.

In questo tipo di pannelli fotovoltaici il silicio viene rivestito di un sottilissimo strato di perovskite, un materiale dotato di una struttura cristallina molto particolare che consente di sfruttare lunghezze d’onda della luce solare che il silicio non è in grado di trasformare in elettricità. Sommando silicio e perovskite si trasforma una parte maggiore della luce in elettricità e si già è raggiunta in laboratorio un'efficienza di oltre il 33%, e ciò rispetto al 21% dei pannelli attualmente in commercio. In altre parole i pannelli fotovoltaici basati sulla tecnologia silicio-perovskite produrranno circa il 50% di energia in più di quelli finora sul mercato, rendendo il fotovoltaico ancora più competitivo di quanto non lo sia già oggi.

In Europa le vendite di auto elettriche hanno battuto per la prima volta quelle di auto a diesel

Nell’Unione Europea sono state vendute l’anno scorso per la prima volta più auto elettriche che auto a diesel. Secondo l'ACEA, la “European Automobile Manufacturers' Association”, nel 2023 sono state immatricolate nell’Unione Europea oltre 1,5 milioni di auto elettriche, il 37% in più rispetto al 2022. Ciò senza calcolare le automobili a motorizzazione ibrida ricaricabili le cosiddette "plug-in".

Delle auto immatricolate l’anno scorso nell’unione europea il 14.6% sono state al 100% elettriche, il 7,7 ibride ricaricabili, il 17.1% ibride non ricaricabili, il 35.3% auto a benzina e il 13.6% quelle a diesel.

I paesi in cui le vendite di auto al 100% elettriche sono cresciute di più sono per ordine: il Belgio (+148%), la Danimarca (+104%) e il Portogallo (+102%).

Per quel che concerne la Svizzera, nel 2023 la quota di mercato dei veicoli elettrici a batteria (BEV) è stata del 20,9% (17,3% nel 2022), a cui va aggiunto un 9.2% di veicoli ibridi ricaricabili (8% nel 2022), il che rappresenta un’automobile nuova su 3 dotata di spina.

Anche l’infrastruttura di ricarica per le auto elettriche cresce rapidamente

Nel 2022 l’Unione Europea disponeva sul suo suolo di circa 475.000 stazioni di ricarica pubbliche (si tratta delle ultime cifre disponibili), un numero in aumento di oltre il 40% rispetto all'anno precedente. Occorre però notare che nel 2022 queste stazioni di ricarica erano distribuite in modo piuttosto diseguale. Con le loro oltre 110'000 stazioni di ricarica, i Paesi Bassi disponevano da soli del 24% del totale, mentre la vicina Italia con le sue 37'000 stazioni di ricarica ne ospitava soltanto il 7%.

Nel frattempo la crescita in questo campo è pure stata considerevole. In Gran Bretagna, ad esempio, alla fine dell’anno scorso vi erano circa 54'000 stazioni di ricarica, il 45% in più rispetto l’anno precedente e, stando ai responsabili, il ritmo delle installazioni dell’anno in corso  "farà sembrare il 2023 un anno tranquillo".

In Svizzera a fine 2023, stando al TCS, le stazioni pubbliche di ricarica erano oltre 14'000, il 40% in più rispetto all’anno precedente. Occorre tuttavia precisare che, sempre stando al TCS, l’80% delle operazioni di ricarica vengono effettuate privatamente nel proprio garage o negli autosilo delle imprese.

Le batterie diventano sempre più performanti, sicure e meno care

Recentemente ha fatto il giro del mondo la notizia che innumerevoli auto elettriche sono rimaste bloccate per strada per via dell’ondata di gelo artico che ha colpito il Middle West degli Stati Uniti. Batterie che si scaricano troppo velocemente, ricariche lentissime, lunghe code e auto rimorchiate dopo essere rimaste senza corrente sono state infatti segnalate in particolare dall'Illinois, dal Michigan e dal Texas.

Quello che questa notizia non diceva è che, se è pur vero che le temperature sotto lo zero riducono l’autonomia dei veicoli elettrici, esse non sono meno problematiche per le auto a benzina i cui motori, in condizioni di gelo, fanno cilecca ancora più frequentemente di quelli elettrici, ciò perché anche l’accensione dei loro motori dipende da una batteria e perché le batterie dei veicoli a benzina sono meno bene isolate. Il fatto è confermato da una ricerca condotta recentemente dal servizio di soccorso stradale norvegese, di un paese nordico quindi, ricerca che ha rivelato che in condizioni di freddo estremo le auto elettriche si bloccano meno sovente, rispetto ai veicoli con motore a combustione. Ciò non significa tuttavia, che le preoccupazioni relative all'autonomia, alla sicurezza e alla longevità delle batterie non rimangano un punto critico per l’acquisto di un veicolo elettrico.

Ecco perché negli ultimi anni è iniziata e s'è intensificata una vera e propria corsa allo sviluppo di batterie sempre più efficienti e meno care, incentrata in particolare su quelle dette "allo stato solido", una tecnologia considerata essenziale per risolvere i problemi legati al peso, alla sicurezza, all’autonomia e alla durata nel tempo delle batterie. Multinazionali, come la giapponese Toyota e la cinese CATL, stanno già lavorando su batterie allo stato solido di fabbricazione propria, con l'obiettivo di inserirle in modo standard nei loro veicoli entro la fine del decennio.

In questo campo, un importante passo avanti è stato recentemente effettuato da una squadra di scienziati dell'Università di Harvard, un passo che potrebbe notevolmente accelerare la realizzazione in massa di questo tipo di batterie e di ridurne drasticamente i costi. I ricercatori hanno infatti comunicato di aver sviluppato una nuovo tipo di batteria allo "stato solido", sostituendo l’elettrolito liquido con materiale solido simile a una ceramica high-tech. Questa batteria può essere ricaricata nello stesso tempo necessario per fare il pieno di benzina, può inoltre essere ricaricata per oltre 6'000 volte, il che corrisponde a una durata di vita di 30 anni, mantiene anche dopo tutti questi cicli di ricarica ancora l’80% della sua capacità energetica e non può prendere fuoco perché non contiene liquidi infiammabili. Quest’ultimo non è un vantaggio di poco conto- Appena lo scorso giugno, quattro persone sono morte dopo che una batteria agli ioni di litio ha preso fuoco in un negozio di biciclette elettriche a New York, e che nel dicembre scorso, al largo delle coste dell'Alaska, un incendio è scoppiato a bordo di una nave da carico che trasportava quasi 2’000 tonnellate di batterie agli ioni di litio. Non a caso il dottor Xin Li, professore associato di scienza dei materiali a Harvard, ha qualificato le batterie allo stato solido di vero e proprio "santo graal".

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