La transizione climatica richiede anche una transizione tecnologica!
L'industria, i trasporti, l’edilizia e l’agricoltura consumano direttamente o indirettamente (tramite l'elettricità) combustibili fossili ed emettono grandi quantità di gas a effetto serra (GHG), responsabili del riscaldamento globale.
Pubblicato il16 maggio 2024
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Christian Lopez
Osservatorio sugli investimenti sostenibili, CPRAM
Per ottenere una riduzione globale delle emissioni, dobbiamo pertanto evitarle, cambiando tecnologie, oppure catturarle e immagazzinarle in modo permanente nel terreno o riciclarle con processi chimici.
La necessità di implementare nuove tecnologie per sostenere la transizione climatica è quindi molto reale. Inoltre, l'aumento delle temperature medie, accompagnato da catastrofi naturali più frequenti e più intense, ci costringe ad adattarci al cambiamento climatico in corso.
In primo luogo, come si possono evitare le emissioni di gas serra?
Per evitare gran parte di queste emissioni, è indispensabile ridurre la dipendenza dai combustibili fossili dei settori con maggiori emissioni, attraverso l'impiego di nuove tecnologie.
La soluzione principale è produrre più elettricità da energie rinnovabili (idroelettrico, fotovoltaico, eolico, ecc.) o tramite il nucleare (EPR, SMR, MSR). Tuttavia, l’intermittenza della energie rinnovabili rende necessario anche lo sviluppo di tecnologie di stoccaggio dell'elettricità (batterie, idrogeno, sali fusi, ecc.). Infine, sarà necessario sviluppare e gestire la rete elettrica per adattarla a questi cambiamenti, sia a terra (Iberdrola) che in mare (Prysmian).
D'altra parte, sarà indispensabile adattare i processi industriali con emissioni elevate. L'industria siderurgica, ad esempio, sta già utilizzando forni elettrici per il riciclo dei rottami metallici e presto potremo evitare l’utilizzo del carbone per la produzione di acciaio, grazie a nuove tecnologie come la riduzione diretta del ferro con l’ausilio dell'idrogeno: è la svolta decisa dall'intera industria siderurgica tedesca, con il sostegno di 7 Mld$ di sovvenzioni statali approvate dalla Commissione Europea. Per alimentare il nuovo processo, le acciaierie utilizzeranno grandi quantità di idrogeno pulito ottenuto principalmente dall'elettrolisi dell'acqua: SHS ha appena lanciato una gara d'appalto. Un altro esempio è l'industria chimica, che sta iniziando a decarbonizzare la produzione di ammoniaca, fertilizzanti (Yara) o metanolo (OCI Global, Oersted) utilizzando idrogeno pulito.
Sul fronte del trasporto leggero, i motori a combustione vengono gradualmente sostituiti da motori elettrici alimentati da batterie. Come le turbine eoliche, questi motori dipendono da magneti permanenti prodotti principalmente in Cina a partire da terre rare. Nel trasporto pesante, il consensus e le normative si stanno orientando verso l'utilizzo graduale di carburanti sostenibili, talvolta a base di idrogeno pulito (kerosene pulito per gli aerei, metanolo o ammoniaca puliti per le navi).
E per quanto riguarda il riscaldamento degli edifici? Potremo dare priorità alle tecnologie geotermiche in città o alle pompe di calore termodinamiche nelle abitazioni individuali, per ottimizzare il consumo di elettricità.
Infine, l'agricoltura e la gestione dei rifiuti rimangono sfide importanti in termini di emissioni di metano, un gas serra molto dannoso nell'arco di 20 anni.
I governi spesso supportano le aziende nella loro transizione. La Cina offre incentivi massicci, soprattutto per i veicoli elettrici. Gli Stati Uniti hanno reagito con l'Inflation Reduction Act (IRA) nel 2022 e l'Europa con il Net Zero Industry Act (NZIA), che seleziona soprattutto le tecnologie strategiche. In Europa, la graduale scomparsa delle quote CO2 gratuite per le attività ad alte emissioni e l'introduzione di una tassa sulla CO2 alle frontiere favoriranno la transizione.
Tuttavia, la velocità di diffusione di queste tecnologie è poco omogenea: molto rapida per i moduli solari o le batterie per veicoli elettrici (con l'offerta cinese) e molto più lenta del previsto per l'idrogeno, soprattutto a causa di ritardi o finanziamenti pubblici insufficienti.
In secondo luogo, come si possono gestire le emissioni di gas serra?
Oggi non è sempre possibile evitare le emissioni di alcuni processi industriali: dobbiamo quindi imparare a gestirle.
Decine di produttori di cemento europei, come Heidelberg Materials, hanno avviato progetti per catturare, trasportare e stoccare la propria CO2 in Europa e negli Stati Uniti. Progetti simili si stanno sviluppando anche nei pressi di siti che producono idrogeno o ammoniaca dal gas naturale (Exxon in Texas o nei Paesi Bassi); tali iniziative sono in competizione con quelle basate sull’elettrolisi dell'acqua su due criteri chiave: il prezzo e le emissioni di CO2. Richiedono tecnologie di cattura nei siti industriali e tecniche di stoccaggio geologico, spesso nei fondali marini.
Alcuni produttori stanno anche avviando progetti per riciclare la CO2 catturata per produrre e-metanolo (Oersted, Siemens Energy) o metanolo sostenibile da biomassa (OCI global), al fine di decarbonizzare il trasporto marittimo. Di recente, 8 produttori hanno addirittura lanciato una coalizione per riciclare la CO2 in gas naturale sintetico, al fine di mantenere l'attuale infrastruttura mondiale del gas.
Oltre ai processi di cattura della CO2 negli impianti industriali, sono state avviate numerose iniziative per catturare la CO2 direttamente dall'aria (Carbfix in Islanda) o dall'oceano (Equatic).
Infine, poiché le dichiarazioni non sono sufficienti, sono stati avviati progetti da parte di aziende, governi e ONG per monitorare le emissioni di gas serra. Numerose osservazioni satellitari hanno rivelato massicce perdite di metano, in particolare nei siti di esplorazione di petrolio e gas. Il satellite MethaneSat è stato recentemente messo in orbita e presto trasmetterà tramite Google dati gratuiti e accurati sulle emissioni di metano. Gli Stati Uniti prevedono addirittura di penalizzare quest'anno le fughe di metano del settore petrolifero e del gas (900 dollari per tonnellata).
Infine, come possiamo adattarci ai cambiamenti climatici?
Le nostre gigantesche emissioni, accumulate per decenni, stanno già producendo i loro effetti, come previsto dagli scienziati: aumento della temperatura dell'aria e degli oceani, scioglimento dei ghiacci, accelerazione dell'innalzamento del livello del mare, aumento della frequenza e dell'intensità delle catastrofi naturali, ecc. Le siccità sempre più frequenti stanno accelerando la domanda di desalinizzazione dell'acqua di mare, che spesso combina tecnologie di osmosi inversa e energia rinnovabile. Queste siccità hanno già avuto un impatto sul trasporto fluviale (Reno, Mississippi) e marittimo (Canale di Panama). La siccità e la necessità di proteggere la biodiversità stanno portando allo sviluppo del riciclo delle acque reflue.
Inoltre, Google offre tecnologie di intelligenza artificiale per prevedere le inondazioni in più di 80 Paesi, come l'India. Altre aziende offrono soluzioni simili per il rilevamento precoce degli incendi boschivi.
Tuttavia, per adattarsi al cambiamento, è necessario anche comprenderlo meglio. La ricerca scientifica in questo settore è quindi fondamentale, anche per prepararsi a futuri punti di svolta.
Per concludere, quali sono le sfide di questi investimenti?
Nel 2023, a livello globale, sono stati investiti più di 1700 miliardi di dollari in tecnologie per la transizione climatica (fonte: Bloomberg NEF al 30 gennaio 2024), che hanno già ridotto significativamente la crescita delle emissioni di gas serra (fonte: AIE al 1° marzo 2024). Inoltre, tali tecnologie contribuiranno a rendere più credibili i piani di transizione climatica delle aziende, richiesti in modo sempre più pressante dagli investitori (obbligatori per i fondi SRI Francia nel 2026). Tuttavia, questi investimenti sono ancora distribuiti in modo molto disomogeneo tra Paesi e settori.
Noi di CPRAM prestiamo già particolare attenzione al CAPEX1, alla quantità di CO2 evitata/stoccata/riciclata e al finanziamento dei progetti, oltre a monitorare le traiettorie di decarbonizzazione delle aziende e la loro redditività economica. Cerchiamo inoltre di comprendere meglio i cambiamenti climatici e seguiamo da vicino le nuove tecnologie climatiche per i nostri investimenti.
1. Total net greenhouse gas emission trends and projections in Europe, 2023. European Environment Agency.