Quanto costa la transizione energetica?
Matteo Prina, vincitore del Junior Research Award Alto Adige, racconta il suo lavoro sulla simulazione di scenari energetici
La transizione energetica va avanti. E questo nonostante battute di arresto, obiettivi che sembrano difficili da raggiungere e una situazione geopolitica che tende a far passare la tematica in secondo piano nel discorso pubblico. In Europa, regioni e città, piccole e grandi, lavorano per raggiungere gli obiettivi climatici che si sono date: anche da loro passa la possibilità di raggiungere su larga scala la riduzione nelle emissioni di CO2.
Non è un compito facile. Come facili non sono le domande a cui le amministrazioni devono rispondere: su quali tecnologie conviene puntare? Quali settori favorire tramite la scrittura di policy efficaci? E quanto costa la transizione verso modalità più sostenibili di produrre e consumare l’energia? Da anni, un modello di simulazione messo a punto da Eurac Research aiuta le regioni a trovare la soluzione ideale per decarbonizzare il territorio – raggiungendo gli obiettivi climatici – spendendo meno.
"Si potrebbero ridurre le emissioni di CO2 fino all’80 per cento circa spendendo poco più di quanto si faccia oggi"
Matteo Prina, esperto di simulazione di scenari energetici
I risultati ci raccontano qualcosa che forse non ci aspettavamo: ridurre le emissioni fino all’ottanta per cento rispetto a quelle attuali costerebbe al sistema poco di più rispetto alla cifra attuale, ma ci sarebbero succosi vantaggi per le economie locali. “Si riduce la spesa che va in combustibili fossili – che in larga parte non sono presenti nei territori regionali in Italia e in Europa – a vantaggio di maggiori investimenti su competenze, maestranze e filiere del territorio,” a raccontarci questo aspetto è Matteo Prina, ricercatore dell’Istituto per le energie rinnovabili che da oltre un decennio lavora sui modelli di simulazione di scenari energetici implementati da Eurac Research. Il modello è stato utilizzato dalle regioni della Bassa Austria e Salisburgo, in Alto Adige e Piemonte. I prossimi “clienti” nella lista sono la Regione Lombardia e altre quattro regioni europee. Ma l’impegno di Matteo Prina ha di recente guadagnato un ulteriore riconoscimento: il ricercatore si è aggiudicato il Junior Research Award dell’Alto Adige, il premio che celebra i risultati eccellenti di giovani ricercatrici e ricercatori all'inizio della loro carriera scientifica.
Decarbonizzare vuol dire anche portare maggiori investimenti sul territorio
Quando si pensa a una batteria di un’auto elettrica o a un pannello fotovoltaico, la prima cosa che ci viene in mente non sono però le aziende italiane o europee. “Se parliamo di impianti rinnovabili, ovviamente non tutta, ma una parte della supply chain – ovvero l’insieme di processi che permettono di portare queste tecnologie sul mercato e utilizzarle – ha ricadute positive sul territorio. Più delle fonti fossili,” spiega Matteo Prina, “anche se ad esempio il pannello fotovoltaico è prodotto all’estero, c’è tutta una parte di installazione e manutenzione che rimane sul territorio. Questo è ancora più vero quando si parla di efficientamento energetico degli edifici”.
Realizzando simulazioni di scenari energetici per l’Alto Adige all’interno del progetto PNRR INEST, la ricercatrice Steffi Misconel e Matteo Prina hanno potuto notare che riducendo le emissioni di CO2 del 55 per cento entro il 2030 – e raggiungendo quindi gli obiettivi climatici che la provincia si è posta con il Piano Clima Alto Adige – la spesa totale del sistema energetico aumenterebbe di circa il 15 per cento rispetto a oggi. La spesa reinvestita sul territorio passerebbe però dal 12 per cento al 36 per cento.
“In tutti i territori in cui abbiamo utilizzato il nostro modello di simulazione, il messaggio finale è simile,” racconta Prina. “Si potrebbero ridurre le emissioni di CO2 fino all’80 per cento circa spendendo poco più di quanto si faccia oggi – e con maggiori vantaggi per l’economia locale”. Con le dovute e importanti differenze, la ricetta generale è simile in tutti i territori: bisogna installare rinnovabili e cercare di elettrificare il più possibile settori come quello dei trasporti e quello termico. Gli ultimi passi invece – quelli che permetterebbero di ridurre le emissioni fino al 100 per cento diventando di fatto una società a zero emissioni – sono estremamente più costosi. “Si dovrebbero produrre altri vettori energetici, come l’idrogeno, ed elettrificare anche settori più complessi da decarbonizzare (in gergo vengono definiti “hard to abate”, difficili da abbattere) come l’industria dell’acciaio, del cemento, della carta che usa processi ad alta temperatura, il trasporto marittimo, il trasporto aereo,” spiega il ricercatore.
Decarbonizzazione: alla ricerca della scelta ottimale insieme alle amministrazioni
Alla base di queste riflessioni e delle collaborazioni con le regioni c’è un solido modello matematico che permette di simulare scenari energetici futuri assai dettagliati – su base oraria e per un intero anno – e di confrontarli con quello attuale. Tra le migliaia di scenari disponibili, il modello individua poi la soluzione ideale che permette di tagliare più emissioni al costo più basso (vedi box).
“Si riduce la spesa che va in combustibili fossili a vantaggio di maggiori investimenti su competenze, maestranze e filiere del territorio”
L’ultima regione a usare il modello è stata il Piemonte in una collaborazione che si è rivelata assai proficua sia per l’ufficio regionale che lavora sulla transizione energetica che per l’équipe di ricerca di Eurac Research, guidata in questo caso da Valentina D’Alonzo che all’Istituto per energie rinnovabili si occupa di sistemi energetici urbani e regionali. “Abbiamo lavorato fin dall’inizio con l’ufficio tecnico della Regione, raccogliendo insieme i dati e ragionando sulle assunzioni. Concretamente si è ragionato su domande quali: quanti ettari di territorio possono ancora essere destinati a impianti rinnovabili? Quale adozione di veicoli elettrici ci si aspetta? Che percentuale di edifici sono realisticamente risanabili nei prossimi dieci anni? E così via.” Matteo Prina racconta di come questo processo iterativo abbia permesso alla Regione di avere scenari energetici realmente attuabili tramite le policy. “Noi in compenso abbiamo imparato molto sulle esigenze delle amministrazioni rispetto al nostro strumento”.
Qualcosa di completamente diverso da come viene spesso intesa la simulazione di scenari energetici per le amministrazioni: la parte scientifica realizza un modello matematico, trova l’ottimo tecnico-economico e fornisce questo scenario ai decisori politici. “Il rischio è che in questo modo, spesso e volentieri, questo scenario non venga davvero preso in considerazione né implementato: perché non c’è trasparenza su come funziona il modello e gli scenari proposti non rispecchiano realisticamente le possibilità del territorio,” commenta il ricercatore.
technical documentationUn modello matematico avanzato per la simulazione di scenari energetici
Guardare al futuro e capire dove si vuole andare, dati alla mano
Matteo Prina racconta che poco più di dieci anni fa, quando iniziò ad occuparsi della tematica, al centro del suo lavoro c’era principalmente l’accuratezza dei modelli: ovvero quanto una simulazione si avvicina al mondo reale. Oggi l’accuratezza è estremamente elevata e si deve lavorare invece su due aspetti: la robustezza del modello matematico e la sua comprensibilità. “Con questi modelli guardiamo al futuro. E quando si guarda al futuro, lo sappiamo ancora di più in questi anni, è difficile fare previsioni: il contesto geopolitico può cambiare e, ad esempio, poche persone si sarebbero aspettate una pandemia nel 2020. Per questo il modello deve essere robusto rispetto ai numerosi fattori esterni che possono influenzare come vanno le cose: deve inglobare e gestire le incertezze del mondo per darci risultati il più possibile utilizzabili anche in contesti mutabili,” spiega Matteo Prina.
Comprensibilità del modello vuol dire che è fondamentale che i risultati della modellazione non si fermino su un computer, ma che diventino – in mano ai decisori politici – una base per scrivere le policy che implementeranno la transizione energetica.
Così Matteo Prina ci svela l’ambizioso passaggio successivo per quanto riguarda la simulazione di scenari energetici. Qualcosa che va al di là del mero aspetto tecnico: arrivare a un modello in cui le assunzioni siano già discusse e comprese dall’intera comunità attraverso sistemi partecipati. Un modello inoltre che integri le simulazioni a livello di regione, con quelle a livello di singola città. Questo concetto è al centro del progetto Life+ PLANtoACT , appena avviato e che nei prossimi cinque anni coinvolgerà la Regione Lombardia, la regione dell'Oberland in Germania, l’Area metropolitana di Porto, la Contea di Alba in Romania e la regione amministrativa francese dell’Alvernia-Rodano-Alpi.
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