Fonte:climatesolutions.org
Importanti riduzioni delle emissioni di gas serra richiederanno cambiamenti globali non solo nel modo in cui gestiamo l’approvvigionamento energetico, le foreste e i sistemi agricoli, ma nel modo in cui viviamo e ci muoviamo nelle aree urbane, dove viene consumata la maggior parte dell’energia, dei materiali e dei prodotti del mondo. I percorsi principali verso un futuro a basse emissioni di carbonio, o “decarbonizzazione profonda”, come viene descritto in letteratura, sono:
- Conservazione ed efficienza: consumare meno energia e utilizzare l'energia in modo più efficiente negli edifici, nei trasporti e nell'industria
- Decarbonizzazione: decarbonizzazione dell’elettricità e di altri combustibili rimuovendo completamente il carbone dalla rete elettrica; limitare l'uso del gas fossile nel riscaldamento e nei trasporti nell'arco di tempo 2030-35; dimezzare il contenuto di carbonio dei carburanti per i trasporti entro il 2030 e arrivare a carburanti a zero emissioni di carbonio entro il 2050.
- Cambiamento di carburante: passaggio dai combustibili fossili a combustibili rinnovabili a basse o zero emissioni per alimentare edifici, veicoli e industrie.
- Riduzione dei rifiuti: riduzione delle emissioni associate a tutti i prodotti di scarto, nonché diminuzione dei consumi
- Sequestro delle emissioni: preservazione e aumento dei pozzi naturali di carbonio, come foreste, terreni agricoli, vegetazione e suolo.
- Riduzione delle emissioni di metano: definizione di standard di emissione di metano per lo sviluppo di gas e petrolio fossile nuovi ed esistenti al fine di ridurre le emissioni di metano provenienti da discariche, miniere di carbone e agricoltura.
Transizioni di sei settori
Ci sono sei settori chiave in cui concentrare gli sforzi di decarbonizzazione, ognuno dei quali prevede una serie di transizioni o azioni critiche che devono verificarsi come segue:
Transizioni necessarie nel settore dell'approvvigionamento energetico
- Aumentare l’efficienza energetica
- Trasformare i servizi pubblici e i mercati energetici[i] [ii]
- Modernizzare la rete per integrare l’energia rinnovabile e le risorse dal lato della domanda
- Sostituire carbone e gas con energie rinnovabili per ridurre le emissioni di combustibili fossili e decarbonizzare la produzione di elettricità
- Modernizzare la rete per integrare le energie rinnovabili e la gestione della domanda
- Aumentare la produzione di elettricità per affrontare il problema del cambiamento di combustibile
Transizioni richieste dal settore dei trasporti (aereo, marittimo, flotta, merci).
- Migliorare l'efficienza del carburante
- Migliorare l'efficienza del motore
- Elettrificare i trasporti e/o adottare veicoli a celle a combustibile
- Decarbonizzare i combustibili liquidi e gassosi
- Ridurre le miglia percorse dai veicoli
Transizioni richieste nel settore residenziale e commerciale
Migliorare l’efficienza dell’uso finale
Conserva le energie
Passare da carbone, petrolio e gas all’elettricità per il riscaldamento degli ambienti e dell’acqua
Transizioni richieste nel settore industriale (manifatturiero, edile, agricolo, energetico, minerario).
Efficienza energetica
Calore ed elettricità combinati per catturare e riutilizzare il calore di scarto
Passare a fonti di combustibile a basse emissioni di carbonio e processi elettrici[iii]
Transizioni necessarie nel settore dell'agricoltura e dei rifiuti
Ridurre le emissioni di metano derivanti dall’uso del suolo e dall’agricoltura
Aumentare l’efficienza nell’uso dei nutrienti/gestire i fertilizzanti azotati
Aumentare il sequestro del carbonio
Sviluppare processi di trasformazione del letame in energia
Azioni necessarie per l'uso del territorio e il settore forestale
Mantenere e aumentare i pozzi di carbonio
Ridurre la registrazione e la conversione della foresta
Rimboschimento
Rimboschimento
Migliorare la gestione dei terreni lavorativi per aumentare il sequestro del carbonio
Gestire le aree naturali urbane per aumentare il sequestro del carbonio
Strategie di decarbonizzazione
Costruire sistemi di trasmissione che trasporteranno energia rinnovabile ai carichi che ne hanno bisogno, affrontando le sfide della variabilità.
Sviluppare strategie di integrazione della rete per abbinare i carichi all’energia rinnovabile variabile
Risposte ai modelli giornalieri attesi della domanda e dell'offerta di energia (p. es., sere primaverili quando il sole tramonta e tutti tornano a casa dal lavoro e la domanda aumenta)
Risposte a lunghi periodi di tempo nuvoloso o calmo
Accumulo collegato alla rete (batterie, impianto idroelettrico con pompaggio, ecc.
Risposta alla domanda
Segnali di prezzo in tempo reale legati alle fluttuazioni del carico come quelle che la ricarica dei veicoli elettrici aggiungerebbe
Proteggere ed espandere le politiche che incoraggiano la crescita rinnovabile
Proprietà di terzi dell'impianto solare sul tetto
Scambio netto (che si evolverà nel tempo in prezzi in base al tempo di utilizzo o al valore del solare)
Standard del portafoglio rinnovabile
Incentivi fiscali
Modelli di business dei servizi pubblici che incentivano la conservazione e le energie rinnovabili
Capitalizzare il settore delle energie rinnovabili
Contratti di acquisto di energia eolica attualmente 2,35 centesimi/kW-ora (ora competitivo con non-RE) e solare inferiore a 4 centesimi
Competitivi anche senza sussidi federali
I costi continuano a diminuire
Accelerare gli investimenti ora perché i tassi di interesse sono bassi
Le energie rinnovabili hanno un costo di capitale elevato ma un costo di carburante pari a zero, quindi nel tempo l’investimento si ripaga enormemente
Riconoscere che la decarbonizzazione della rete elettrica e del settore dei trasporti vanno di pari passo
La pulizia della rete rende possibile il "passaggio di carburante" ai veicoli di trasporto alimentati elettricamente, ove tecnicamente possibile, per sostituire i veicoli sporchi basati su combustibili fossili con veicoli alimentati da elettricità pulita
Per decarbonizzare la rete, è necessaria una capacità maggiore di quella che verrà utilizzata in determinati orari della giornata e del carico, capacità e stoccaggio per compensare i momenti in cui viene prodotta meno energia (variabilità dell'energia rinnovabile)
Quando le energie rinnovabili produrranno più energia di quella consumata, sarà necessario lo stoccaggio e le batterie dei veicoli elettrici o l’idrogeno per i veicoli a celle a combustibile potranno fornire tale stoccaggio oltre allo stoccaggio connesso alla rete.
I trasporti richiedono comunque di immagazzinare energia, il che si adatta perfettamente a un futuro in cui a volte avremo un surplus di elettroni puliti.
I biocarburanti saranno necessari per il trasporto marittimo, aereo e potenzialmente per il trasporto di merci a lunga distanza, ma non per le automobili
Occorrono 1-2 acri di terreno coltivato a colza per mantenere una Jetta TDI alimentata a biodiesel e solo 270 piedi quadrati di pannello solare a Seattle per alimentare una Nissan Leaf, senza contare le spese di capitale per la bioraffineria
Interconnessione dell'efficienza energetica degli edifici e dei veicoli elettrici
Sostituisci il calore della resistenza elettrica in una normale casa di Seattle con una pompa di calore a metà strada e risparmia il 60% (7.200 kWh) dei 12.{8}} kWh consumati per il riscaldamento domestico in inverno. Quell'energia è sufficiente per guidare una Nissan Leaf per 24,000 miglia
[i]Istituto delle Montagne Rocciose; Progetto Utilità del futuro del World Resources Institute; negli ultimi due anni CS è stata coinvolta in vari sforzi di riforma dei servizi pubblici.
[ii] Sven Teske, "Rivoluzione energetica 2015: una prospettiva energetica mondiale sostenibile 2015" (Greenpeace, 2015).
[iii] Karl Hausker et al., "Mantenere l'impegno degli Stati Uniti sul clima: un piano a 10- punti verso un futuro a basse emissioni di carbonio" (World Resources Institute, maggio 2015).
