I nuovi sviluppi nel campo delle energie rinnovabili stanno facendo notizia e sono fonte di speranza nelle comunità di tutto il mondo, da un borgo artico lontano da tutto e da tutti che lavora per sfruttare l'energia solare ed eolica in condizioni difficili a una base dell'aeronautica statunitense che progetta un avanzato sistema di energia geotermica su scala industriale.
La maggior parte del mondo si trova ad affrontare la mitigazione degli effetti del cambiamento climatico e del riscaldamento globale, l'innovazione e i progressi nel campo delle energie rinnovabili sono come un raggio di sole. La produzione di energia solare, eolica, idroelettrica, geotermica e di biomassa è da preferire per il pianeta rispetto all'utilizzo di combustibili fossili tra cui petrolio, gas naturale e carbone.
Ma per tutti i vantaggi derivanti dall'utilizzo di energie rinnovabili, il suo sviluppo e utilizzo presentano anche degli svantaggi. Diamo un'occhiata a entrambi.
I vantaggi delle fonti di energia rinnovabile sono molteplici e alcuni lo sono più evidenti di altri.
Uno dei principali vantaggi delle fonti di energie rinnovabili come il sole, il vento e l'acqua è che non si esauriranno mai. Al contrario, le risorse non rinnovabili non solo sono limitate, ma costano sempre di più man mano che la disponibilità diminuisce, oltre a richiedere metodi di estrazione più estremi con un maggiore impatto ambientale.
L'obiettivo della transizione energetica pulita è la decarbonizzazione. Le emissioni di anidride carbonica hanno raggiunto le 11,2 gigatonnellate (Gt) nel 2022 solo derivanti dal petrolio, mentre la produzione di energie rinnovabili emette poche o nessuna emissione di carbonio per alimentare case, auto e aziende.
L'utilizzo di combustibili fossili, come ad esempio il carbone, rilascia nell'aria sostanze inquinanti che si disperdono sotto forma di l'ossido di azoto e diossido di zolfo, oltre al fatto che l'estrazione di queste risorse può provocare l'inquinamento delle acque e il danneggiamento degli habitat animali. L'utilizzo di energie rinnovabili al posto dei combustibili fossili può ridurre il rilascio di queste sostanze inquinanti e contribuire a mitigare i rischi per la salute dell'uomo, oltre a preservare gli ambienti naturali.
L'energia rinnovabile offre una maggiore sicurezza energetica aprendo nuove opportunità per la produzione interna di energia, riducendo così la dipendenza dall'approvvigionamento energetico da fonti estere. Ad esempio, a seguito dell'invasione dell'Ucraina da parte della Russia, i Paesi europei hanno tentato di ridurre le loro importazioni di petrolio e gas russo. Nel 2023 la produzione interna di energia rinnovabile in Europa è aumentata fino alla cifra record del 44% dall'elettricità di tutti i Paesi UE, mentre le importazioni dalla Russia sono diminuite, contribuendo così a costruire una rete elettrica più stabile e resiliente.
Per alcuni tipi di fonti di energia rinnovabile, i costi di manutenzione della infrastrutture sono minimi. I sistemi solari fotovoltaici, ad esempio, generalmente non hanno parti mobili e possono durare almeno 25 anni con una manutenzione minima. Le centrali idroelettriche in genere hanno bassi costi operativi e richiedono anche poca manutenzione, con attrezzature di lunga durata che possono rimanere in funzione per decenni.
Per quanto riguarda i costi, in passato le fonti di energia rinnovabile erano meno convenienti dal punto di vista economico rispetto ai combustibili fossili. Ma con l'aumento dei prezzi dei combustibili fossili, l'energia rinnovabile si è affermata come un'opzione di energia alternativa conveniente. Una stima pari al 96% di nuovi progetti di energia solare e eolica su larga scala prevede costi di generazione inferiori rispetto alle nuove centrali a carbone e gas naturale. Dal momento che le risorse energetiche rinnovabili sono integrate nelle reti elettriche, le aziende stanno anche implementando programmi di gestione dell'energia per ottimizzare l'utilizzo dell'energia e ridurre i costi energetici complessivi.
Sebbene i settori dell'energia pulita e quello dei combustibili fossili abbiano registrato una crescita dell'occupazione negli ultimi anni, la crescita è stata notevolmente più rapida nel caso dell'energia pulita. Di conseguenza, ora i ruoli nel campo dell'energia pulita rappresentano più della metà dei 67 milioni di posti di lavoro nel settore energetico a livello globale. Tale crescita è alla base della richiesta di ulteriore forza lavoro e la riqualificazione dell'attuale forza lavoro impiegata nel settore dei combustibili fossili per la transizione al settore delle energie rinnovabili.
Per tutti i risaputi vantaggi legati alle energie rinnovabili, il settore presenta anche degli aspetti negativi. Conoscere i vantaggi e gli svantaggi dell'energia rinnovabile può aiutare le organizzazioni a pianificarne meglio l'implementazione. A oggi alcuni degli svantaggi dei progetti di energia rinnovabile sono:
Il passaggio alle tecnologie dell'energia rinnovabile consente di risparmiare denaro a lungo termine, ma i costi dei componenti e quelli iniziali per l'installazione possono essere impegnativi. Ad esempio, le piccole imprese potrebbero arrivare a pagare almeno 100.000 dollari per impianti solari commerciali, a seconda delle loro esigenze energetiche. Tuttavia, la legislazione in materia di incentivi, crediti d'imposta e sconti vari può aiutare ad ammortizzare questi costi.
La maggior parte della produzione di energia rinnovabile dipende dalla posizione: i parchi solari richiedono luce solare e assenza di ostacoli, l'energia idroelettrica richiede il movimento dell'acqua, i parchi eolici richiedono spazi aperti e l'energia geotermica tradizionale richiede la vicinanza a fonti di acqua calda. In molti casi, i sistemi di energia rinnovabile richiedono molto spazio, più delle centrali elettriche tradizionali. La ricerca condotta dall'ICF Climate Center ha rilevato che le installazioni di energia rinnovabile su larga scala richiedono uno spazio 10 volte superiore rispetto alle centrali elettriche a carbone e a gas naturale.
La produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili è influenza dalle condizioni meteorologiche avverse: l'energia solare dalle giornate nuvolose, l'energia idroelettrica dalla siccità e l'energia eolica dalle giornate senza vento. Pertanto, garantire la quantità di energia prodotta in qualsiasi momento è una vera e propria sfida. Per aiutare le aziende a far fronte a questa imprevedibilità, soluzioni come IBM Environmental Intelligence Suite utilizzano sensori, dati geospaziali, analytics avanzata, apprendimento automatico, AI e dati meteorologici per generare previsioni eoliche e solari con largo anticipo.
A causa della natura incostante delle energie rinnovabili, le batterie devono accumulare energia durante i periodi di picco di produzione per garantire una distribuzione controllata e costante durante i periodi di bassa o assenza di produzione. I sistemi di accumulo di energia per supportare applicazioni su scala industriale sono costosi, ma si sta lavorando sulla tecnologia per supportare un immagazzinamento a lungo termine che sia più conveniente.
Gli ostacoli alla supply chain stanno rallentando l'installazione di progetti di energie rinnovabili. Secondo un report di McKinsey, gli sviluppatori dei progetti devono affrontare tre sfide principali: l'accesso alle materie prime e ai metalli terrestri rari in un'ottica di carenza, l'accesso ai talenti e ai macchinari necessari e la scarsa diversificazione dei fornitori per quanto riguarda i componenti critici. Ad esempio, nel caso del polisilicio, un materiale utilizzato nei pannelli solari, il 79% della capacità globale è disponibile in Cina, rendendo l'industria solare fotovoltaica vulnerabile alle interruzioni in quel Paese.
Sebbene le energie solare ed eolica non emettano emissioni dannose durante la produzione di energia, la costruzione, l'installazione e il trasporto di apparecchiature per le energie rinnovabili spesso producono emissioni di gas a effetto serra. Inoltre, durante il processo di produzione e lo smaltimento degli asset si formano prodotti di scarto, con pale di turbine eoliche e pannelli solari che occupano spazio nelle discariche.
Le aziende del settore delle energie rinnovabili o interessate all'approvvigionamento di energia rinnovabile possono monitorare in modo proattivo le tendenze delle energie rinnovabili utilizzando i giusti strumenti. L'IBM Environmental Intelligence Suite utilizza dati storici sulla generazione di energia, dati meteorologici e altro ancora per generare previsioni energetiche ad alta precisione per quanto riguarda vento e risorse solari, al fine di rendere precisi e informati i processi decisionali chiave a livello aziendale.