Il blackout che ha colpito la penisola iberica lo scorso aprile ha riportato al centro dell’attenzione un interrogativo: le fonti rinnovabili rendono davvero la rete elettrica più vulnerabile? In questa intervista, Silvia Bodoardo – docente e ricercatrice del Politecnico di Torino – ci guida in un’analisi delle sfide legate alla transizione energetica. Dall’importanza dei sistemi di accumulo al rapporto tra elettrificazione e domanda energetica, fino al ruolo che l’Italia può giocare nel settore delle batterie e alla gestione sostenibile delle materie prime critiche, il futuro dell’energia si gioca sulla capacità di costruire un sistema più flessibile ed efficiente.
Il blackout che ha colpito la penisola iberica lo scorso 28 aprile ha riacceso accuse verso le fonti rinnovabili, simili a quelle già viste durante la crisi texana del 2021. Alla luce dei dati disponibili e del confronto con altri eventi simili, quanto incidono davvero le rinnovabili sull’affidabilità della rete e quanto, invece, pesano la carenza di pianificazione e l’insufficienza di investimenti in tecnologie di supporto come l’accumulo?
Gli eventi sono un po’ diversi. Da quanto ho letto in Spagna e Portogallo il blackout ha causato una disconnessione a catena dalla rete europea, dovuta a un incidente nel sistema di trasmissione (si parla di un guasto nella rete ad alta tensione che ha avuto effetti a cascata). In Texas il crollo del sistema fu dovuto a una combinazione di freddo estremo, mancata preparazione delle infrastrutture, indisponibilità di centrali termiche. In entrambi i casi, alcuni settori politici e mediatici hanno accusato le rinnovabili di essere le cause principali della vulnerabilità della rete. Le rinnovabili amplificano la necessità di flessibilità e pianificazione, ma non sono la causa primaria dei blackout, che spesso derivano da carenze di rete, di accumulo e da pianificazione insufficiente.
I problemi principali sono legati a reti obsolete, insufficienza di accumulo e scarsa flessibilità. Non è un problema tecnologico delle rinnovabili, ma di governance, regolazione e investimenti negli accumuli (batterie, pompaggio idroelettrico…), nelle interconnessioni, investimenti che sono ancora inferiori rispetto alla velocità con cui crescono le rinnovabili.
Il processo di elettrificazione rappresenta una delle principali strategie per ridurre la dipendenza dai combustibili fossili e contenere le emissioni climalteranti. Saremo in grado di soddisfare una domanda energetica in costante aumento?
Affinché questo obiettivo sia raggiungibile, è imprescindibile migliorare l’efficienza dei sistemi energetici. La transizione verso l’elettrico, per esempio nel settore della mobilità, offre vantaggi significativi: un veicolo elettrico converte in energia meccanica circa l’80% dell’energia chimica accumulata nella batteria, mentre un motore a combustione interna inverte esattamente lo scenario, utilizzando in modo utile solo il 20-25% dell’energia chimica contenuta nel carburante. Inoltre, in parallelo, sta crescendo in modo rilevante la quota di energie rinnovabili nel mix energetico, sia a livello nazionale che globale. In alcuni casi, Paesi europei sono riusciti a coprire interamente i propri consumi energetici per brevi periodi utilizzando solo fonti rinnovabili: un risultato significativo che testimonia il potenziale di queste tecnologie, che permettono di ridurre in modo sostanziale le emissioni di CO₂ associate alla generazione di energia.
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Qual è il ruolo dell’accumulo energetico nella diffusione delle fonti rinnovabili e nella transizione verso la mobilità elettrica? E in questo scenario, l’Italia ha le condizioni per affermarsi come protagonista nel settore delle batterie?
L’accumulo energetico è una componente essenziale per l’integrazione efficace delle fonti rinnovabili nei sistemi energetici, poiché consente di superare la loro naturale discontinuità produttiva: il sole, per esempio, è disponibile solo durante il giorno e in condizioni meteorologiche favorevoli. Disporre di sistemi di accumulo efficienti permette di conservare l’energia prodotta e renderla fruibile nei momenti di carenza, rendendo evidente il valore strategico di queste tecnologie. Tra le diverse soluzioni disponibili, i sistemi elettrochimici — le batterie — sono tra i più versatili, grazie alla varietà di configurazioni e composizioni chimiche. A questi si affiancano tecnologie non elettrochimiche, come il pompaggio idroelettrico, che sfrutta l’energia gravitazionale per immagazzinare energia potenziale da convertire in elettricità all’occorrenza.
Le batterie, in particolare, offrono il vantaggio della portabilità, che consente di disaccoppiare il luogo di produzione da quello di utilizzo: è possibile, per esempio, caricare a casa un dispositivo, come un telefono, e usarlo ovunque nel mondo. Alla luce dell’aumento dei fabbisogni legati ai cambiamenti climatici, sarà indispensabile affiancare ai sistemi di accumulo giornalieri anche soluzioni stagionali, in grado di fornire energia addizionale nei mesi invernali per il riscaldamento o in quelli estivi per il raffrescamento, contribuendo a una gestione energetica più flessibile e resiliente.
In questo scenario, l’Italia ha le competenze per occupare una posizione rilevante lungo tutta la filiera delle batterie. Oltre alla presenza di imprese già attive nella produzione per usi stazionari, il nostro Paese vanta un solido patrimonio di conoscenze nel campo della chimica, potenzialmente riconvertibile in nuove applicazioni per la produzione e il riciclo dei materiali e delle batterie. L’economia circolare in questo senso richiede anche lo sviluppo di competenze nel testing, nei sistemi di gestione elettronica, nella regolazione termica e nell’integrazione di componenti complessi. Si tratta di una filiera tecnologicamente avanzata e multidisciplinare, che coinvolge saperi chimici, meccanici, elettrici ed elettronici. Con adeguate strategie industriali e investimenti mirati, l’Italia può affermarsi come attore chiave nella transizione energetica e nella costruzione di un futuro sostenibile.
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Uno degli aspetti cruciali del futuro elettrificato riguarda la disponibilità e la gestione sostenibile delle materie prime, in particolare di quelle definite “critiche”. Questi materiali risultano problematici non solo per la loro limitata presenza sulla Terra, ma anche perché le risorse disponibili sono concentrate in poche aree geografiche, rendendo le forniture vulnerabili a instabilità politiche ed economiche.
Per rispondere a questa sfida, il settore delle batterie sta già adottando strategie orientate alla sostituzione delle materie più problematiche. In molte applicazioni, tra cui quelle domestiche si utilizzano batterie che non contengono elementi come nichel e cobalto – entrambi critici. In alternativa, infatti, vengono impiegati materiali più abbondanti come il ferro. Altri materiali, invece, risultano critici non tanto per la scarsità quanto per la scarsa conoscenza attuale della loro distribuzione sul pianeta. Un esempio in questo senso è il litio: in passato, alcuni suoi sali venivano scartati da industrie come quella ceramica, poiché non ritenuti utili. Oggi, quegli stessi scarti acquisiscono un valore strategico per il settore delle batterie. Inoltre, nuove potenziali fonti vengono costantemente identificate: per esempio, le acque geotermiche ad alta temperatura presenti tra Lazio e Toscana contengono concentrazioni significative di litio. Queste risorse potrebbero essere sfruttate non solo per la produzione di energia termica, ma anche per l’estrazione sostenibile del litio, evitando così l’apertura di miniere e riducendo l’impatto ambientale complessivo.
Un altro elemento cruciale nella gestione delle risorse è rappresentato dalla capacità di recuperare e riciclare i materiali impiegati nelle batterie. Gli elementi che oggi vengono introdotti nei sistemi di accumulo non si disperdono, ma restano nel dispositivo. Al termine del ciclo di vita della batteria è infatti possibile recuperare questi materiali e reinserirli nel ciclo produttivo. È lo stesso principio su cui si basa il riciclo delle batterie al piombo, un processo ormai consolidato: il piombo contenuto nelle batterie attuali deriva da batterie dismesse decenni fa. Pertanto, la soluzione non è solo tecnologica, ma anche sistemica: sostituire i materiali critici dove possibile, esplorare nuove fonti a basso impatto ambientale e implementare filiere di riciclo efficienti e su larga scala sono i pilastri di una strategia sostenibile per affrontare la transizione energetica senza compromettere l’equilibrio delle risorse naturali del pianeta.
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