Transizione energetica: prima l’elettrificazione – e per il resto metanolo al posto dell’idrogeno
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Secondo uno studio dell’Università Tecnica di Berlino, un sistema energetico climaticamente neutro in Europa potrebbe basarsi in larga misura sull’elettrificazione diretta. Per le poche applicazioni che anche in futuro non potranno essere elettrificate in modo sensato – ad esempio nel settore marittimo, in alcuni settori dell’industria chimica o per far fronte a lunghi periodi di assenza di energia eolica e solare –, i ricercatori propongono di puntare maggiormente sul metanolo piuttosto che sull’idrogeno. Secondo i loro calcoli, i costi complessivi del sistema sarebbero solo leggermente superiori, mentre il metanolo offre notevoli vantaggi in termini di trasporto, stoccaggio e infrastrutture.
Da residui biogenici e idrogeno rinnovabile si ottiene il metanolo: un vettore di carbonio rispettoso del clima, facile da trasportare e immagazzinare, destinato alle applicazioni residue che non possono essere elettrificate direttamente.
Lo studio «A minimal methanol backstop for high-electrification scenarios», pubblicato sulla rivista specializzata Joule, esamina come l’Europa possa approvvigionarsi di energia in modo economicamente efficiente e a impatto zero sul clima. Il risultato: contrariamente a quanto ipotizzato solo pochi anni fa, oggi è possibile elettrificare direttamente un numero molto maggiore di settori – ad esempio tramite autocarri elettrici a batteria o soluzioni elettriche per la produzione di calore.
Di conseguenza, molti casi d’uso dell’idrogeno vengono meno. I vettori energetici chimici saranno quindi necessari solo laddove l’elettrificazione diretta sia tecnicamente quasi impossibile – ad esempio nel trasporto marittimo internazionale, nel trasporto aereo, in alcuni settori dell’industria chimica e nelle centrali elettriche di riserva che garantiscono l’approvvigionamento energetico durante periodi prolungati di scarsa produzione eolica. In questi settori sono necessari combustibili liquidi come il metanolo o il cherosene, che presentano un’elevata densità energetica, piuttosto che l’idrogeno.
L’infrastruttura per il metanolo può essere realizzata in modo più flessibile
«Attualmente in Germania si sta progettando una grande rete per l’idrogeno», afferma il Prof. Dr. Tom Brown, responsabile del dipartimento “Trasformazione digitale nei sistemi energetici” presso il Politecnico di Berlino. «È tuttavia probabile che la domanda futura di idrogeno sia stata notevolmente sovrastimata. Utilizzando il metanolo al posto dell’idrogeno, si potrebbe adattare l’infrastruttura in modo molto più flessibile alla domanda effettiva.» Infatti, mentre l’idrogeno, a causa delle dimensioni ridotte delle sue molecole e della sua bassa densità, richiede lunghe condutture e depositi sotterranei, il metanolo liquido può essere trasportato con uno sforzo relativamente contenuto via nave, ferrovia, camion o attraverso vecchie condutture petrolifere e immagazzinato in serbatoi. Secondo la valutazione di Tom Brown e del suo team, questa flessibilità semplifica notevolmente la realizzazione di una nuova infrastruttura e riduce il rischio di costosi investimenti sbagliati.
Costi aggiuntivi contenuti per il metanolo – ma maggiore flessibilità
I modelli di calcolo, realizzati con l’ausilio del software «PyPSA» sviluppato dal gruppo di ricerca di Tom Brown, mostrano che un sistema energetico con un minimo «riserva di metanolo» comporta costi complessivi del sistema superiori solo del 2,4% circa rispetto a uno scenario che punta sull’idrogeno o sul metano per le restanti applicazioni. Secondo i ricercatori, tuttavia, questi modesti costi aggiuntivi sono compensati da vantaggi che nei modelli possono essere rappresentati solo in parte – come ad esempio lo sviluppo più flessibile delle infrastrutture, che può essere adattato in base all’evoluzione della situazione, e il più semplice stoccaggio del vettore energetico. I ricercatori considerano i propri risultati anche un contributo all’attuale dibattito sulla politica energetica. A loro avviso, l’espansione dell’elettrificazione dovrebbe continuare ad avere la massima priorità. Il metanolo prodotto in modo sostenibile dovrebbe assumere un ruolo importante laddove le soluzioni elettriche si scontrano con limiti tecnici.
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