La rivoluzione silenziosa: come le energie rinnovabili stanno trasformando la produzione di elettricità in tutto il mondo

La svolta che nessuno può più fermare

Il settore energetico globale sta vivendo un momento storico la cui importanza non può essere sopravvalutata. Nella prima metà del 2025 si è verificato un cambiamento di paradigma che gli esperti energetici avevano previsto da decenni: per la prima volta nella storia, le fonti di energia rinnovabile hanno generato più elettricità a livello mondiale del carbone, sostituendo così la più importante fonte energetica dell'industrializzazione. Questo sviluppo è tanto più notevole in quanto ha coinciso con un rapido aumento del consumo globale di elettricità, trainato dall'espansione dell'intelligenza artificiale, dei data center e dalla progressiva elettrificazione di tutti gli ambiti della vita.

Ancora più significativa, tuttavia, è una seconda notizia, quasi sensazionale: in Cina e India, i due Paesi più popolosi del pianeta, che insieme sono stati responsabili di quasi due terzi della crescita delle emissioni globali negli ultimi anni, le emissioni di anidride carbonica derivanti dalla produzione di energia elettrica stanno ora diminuendo. Questo segna una svolta fondamentale, poiché queste due nazioni da sole rappresentano oltre un terzo della popolazione mondiale e sono state a lungo considerate la sfida più grande per il raggiungimento degli obiettivi climatici globali.

I numeri parlano da soli: nella prima metà del 2025, il consumo globale di elettricità è stato di circa 369 terawattora in più rispetto allo stesso periodo dell'anno precedente. Allo stesso tempo, l'energia solare ed eolica combinate hanno prodotto ulteriori 403 terawattora di energia, il che significa che la crescita delle energie rinnovabili non solo ha soddisfatto, ma ha addirittura superato l'aumento della domanda. Questo surplus ha portato a una leggera diminuzione del consumo globale di carbone e gas e a una riduzione minima delle emissioni globali derivanti dalla produzione di elettricità, pari a 12 milioni di tonnellate di anidride carbonica, nonostante una domanda significativamente più elevata.

Questo articolo analizza le molteplici dimensioni di questa rivoluzione energetica. Esamina le radici storiche, i meccanismi tecnologici ed economici, le applicazioni attuali e gli sviluppi futuri di questa trasformazione. Vengono inoltre esplorati aspetti critici come le sfide infrastrutturali, le implicazioni geopolitiche e le controversie sociali, per fornire un quadro completo dell'attuale transizione energetica.

Dai mulini a vento alle capacità dei gigawatt: lo sviluppo cronologico delle energie rinnovabili

L'uso di fonti energetiche rinnovabili non è affatto un'invenzione del XXI secolo. L'umanità sfrutta il vento e l'acqua come vettori energetici da secoli. Già nel 200 a.C., i primi mulini a vento furono utilizzati in Persia per macinare il grano e pompare l'acqua. Le ruote idrauliche alimentavano processi meccanici nell'Impero Romano e costituivano la spina dorsale dei sistemi energetici preindustriali per secoli.

La svolta concettuale decisiva arrivò nel XIX secolo. Nel 1839, il fisico francese Edmond Becquerel scoprì l'effetto fotovoltaico, ovvero la conversione della luce in energia elettrica, gettando così le basi per la moderna energia solare. Negli anni '60 dell'Ottocento, l'inventore francese Auguste Mouchot costruì la prima macchina a vapore alimentata ad energia solare, dimostrando il potenziale pratico dell'energia solare. Il 1882 segnò un'altra pietra miliare: sul fiume Fox ad Appleton, nel Wisconsin, fu messa in funzione la prima centrale idroelettrica al mondo, in grado di generare elettricità sfruttando la forza dell'acqua corrente.

Il XX secolo portò ulteriori importanti sviluppi. Nel 1905, Albert Einstein perfezionò la teoria dell'effetto fotoelettrico e ricevette il Premio Nobel per la fisica per questo lavoro nel 1921. Nel 1954, i ricercatori dei Bell Laboratories crearono la prima cella solare moderna lavorando sui semiconduttori al silicio. Solo quattro anni dopo, nel 1958, il satellite americano Vanguard I utilizzò per la prima volta l'energia solare come fonte di energia nello spazio, dimostrando l'affidabilità della tecnologia fotovoltaica in condizioni estreme.

Tuttavia, furono le crisi petrolifere degli anni '70 a conferire alle energie rinnovabili una nuova importanza strategica. Il drastico aumento dei prezzi del petrolio e l'incertezza politica che circondava i combustibili fossili spinsero i governi di tutto il mondo a esplorare fonti energetiche alternative. Negli Stati Uniti, la NASA avviò un programma completo tra il 1974 e il 1982 per sviluppare turbine eoliche con capacità comprese tra 200 kilowatt e 3,2 megawatt. Il 1978 segnò una svolta politica: il Congresso degli Stati Uniti approvò il Public Utilities Regulatory Policies Act, che per la prima volta creò incentivi sistematici per i produttori di energia rinnovabile.

Negli anni '80 e '90, lo sviluppo ha subito una notevole accelerazione. Nel 1985, la California aveva raggiunto una capacità eolica installata di oltre 1.000 megawatt, pari a più della metà della capacità mondiale dell'epoca. Il fotovoltaico commerciale a film sottile è entrato sul mercato nel 1986. Il 1996 ha portato un'importante svolta tecnologica nel progetto SOLAR nel deserto del Mojave: i ricercatori hanno sviluppato una combinazione di nitrato di sodio e potassio per l'accumulo di energia che ha permesso di mantenere l'energia solare disponibile fino a tre ore dopo il tramonto.

Gli anni successivi al 2000 sono stati caratterizzati da una crescita esponenziale. Tra il 2010 e il 2016, il costo dell'energia solare è diminuito del 69%, passando da 0,36 a 0,11 dollari per kilowattora. Il costo dell'energia eolica terrestre è diminuito in modo analogo nello stesso periodo, grazie al calo dei prezzi delle turbine e al miglioramento della tecnologia. Queste riduzioni dei costi sono state principalmente attribuibili alle curve di apprendimento tecnologico: i moduli fotovoltaici hanno mostrato tassi di apprendimento del 18-22%, il che significa che i costi sono diminuiti di tale percentuale per ogni raddoppio della produzione cumulativa.

Il 2024 ha segnato un record storico: 585 gigawatt di nuova capacità di energia rinnovabile sono stati installati in tutto il mondo, rappresentando oltre il 90% di tutta la nuova capacità di generazione di energia elettrica aggiunta e un tasso di crescita annuo del 15,1%. La sola Cina ha aggiunto 357 gigawatt, pari a quasi il 60% delle nuove installazioni globali. Questa rapida espansione è proseguita nel 2025: solo nei primi sei mesi, sono stati installati 380 gigawatt di nuova capacità solare a livello globale, con un aumento del 64% rispetto allo stesso periodo dell'anno precedente.

Gli sviluppi storici rivelano quindi una chiara tendenza: ciò che è iniziato oltre 180 anni fa come una curiosità scientifica si è evoluto in una rivoluzione industriale che sta ora trasformando radicalmente il sistema energetico globale. Il ritmo di questa trasformazione è in continua accelerazione, trainato dai progressi tecnologici, dalla riduzione dei costi e dal crescente sostegno politico.

I meccanismi tecnologici ed economici della rivoluzione delle energie rinnovabili

L'espansione senza precedenti delle energie rinnovabili si basa su una complessa interazione di innovazioni tecnologiche, meccanismi economici e quadri politici. Comprendere questi principi fondamentali è essenziale per valutare la portata degli sviluppi attuali.

Il vantaggio tecnologico fondamentale delle energie rinnovabili risiede nella loro modularità e scalabilità. A differenza delle centrali elettriche convenzionali, che richiedono ingenti investimenti iniziali e lunghi tempi di costruzione, gli impianti solari ed eolici possono essere implementati su diverse scale. Un singolo pannello solare su un tetto funziona secondo lo stesso principio di un parco solare da un gigawatt nel deserto. Questa flessibilità consente la produzione di energia sia decentralizzata che centralizzata e consente un adattamento granulare alle esigenze locali.

Le dinamiche economiche sono in gran parte determinate dal concetto di curva di apprendimento, noto anche come Legge di Wright. Questa legge afferma che il costo di una tecnologia diminuisce di una percentuale costante con ogni raddoppio della produzione cumulativa. Per il fotovoltaico, questo tasso di apprendimento è compreso tra il 18 e il 22% circa, mentre per l'energia eolica si attesta intorno al 15%. Questa continua riduzione dei costi ha portato l'energia solare a diventare più economica del 75% dal 2014, mentre il costo dell'energia eolica terrestre è diminuito del 62%.

Entro il 2023, l'81% della nuova capacità di energia rinnovabile installata era già più conveniente rispetto alle alternative basate sui combustibili fossili. Il costo dell'energia solare è ora di circa 0,04 dollari USA per kilowattora, mentre l'energia eolica terrestre si aggira intorno a 0,03 dollari USA. A titolo di confronto, le nuove centrali elettriche a carbone o a gas difficilmente possono competere a questi prezzi, anche senza considerare i costi esterni come i danni climatici o l'inquinamento atmosferico.

Un altro fattore cruciale è il drastico miglioramento dell'efficienza energetica. Le moderne turbine eoliche utilizzano altezze del mozzo e aree del rotore maggiori, consentendo loro di generare significativamente più elettricità a parità di condizioni di vento rispetto ai modelli di dieci anni fa. In Danimarca, il fattore di capacità medio dei nuovi parchi eolici è raddoppiato in un periodo di 17 anni, in Brasile è aumentato dell'83%, negli Stati Uniti del 46% e in Germania del 41%.

Anche i costi di produzione dei moduli solari sono diminuiti drasticamente. Mentre le celle solari in silicio richiedono temperature superiori a 1000 °C per la purificazione e la cristallizzazione, le nuove celle solari in perovskite possono essere prodotte a temperature inferiori a 150 °C, con un risparmio energetico di circa il 90%. Inoltre, le materie prime per le celle in perovskite sono dal 50 al 75% più economiche rispetto al silicio. Questa tecnologia ha permesso di ottenere un incremento di efficienza dal 3,8% a oltre il 25% in poco più di dieci anni, con celle tandem in perovskite e silicio che raggiungono già efficienze superiori al 29%.

Anche le strutture di finanziamento svolgono un ruolo chiave. Gli investimenti globali nelle tecnologie per l'energia pulita hanno superato per la prima volta i 2.000 miliardi di dollari nel 2024, con un aumento dell'11% rispetto all'anno precedente. La sola energia solare ha rappresentato circa 670 miliardi di dollari, rappresentando circa la metà di tutti gli investimenti in tecnologie pulite. Questi investimenti hanno superato per la prima volta la spesa per l'esplorazione e la produzione di combustibili fossili nel 2025.

Un altro componente tecnologico chiave è l'accumulo di energia. La capacità globale dei sistemi di accumulo a batterie sta crescendo rapidamente e si prevede che aumenterà del 35%, raggiungendo i 94 gigawatt entro il 2025. La Cina ha superato per la prima volta la soglia dei 100 gigawatt a metà del 2025, con un aumento del 110% rispetto all'anno precedente. La Germania ha raggiunto una capacità di accumulo di 22,1 gigawattora nello stesso periodo. Queste tecnologie di accumulo sono essenziali per bilanciare la volatilità delle fonti energetiche rinnovabili e garantire una fornitura elettrica stabile.

L'integrazione della rete elettrica è rivoluzionata dalle centrali elettriche virtuali intelligenti. Queste aggregano risorse energetiche decentralizzate, come pannelli solari, batterie di accumulo e veicoli elettrici, in un sistema in rete in grado di funzionare come una centrale elettrica convenzionale su larga scala. Software e algoritmi sofisticati consentono alle centrali elettriche virtuali di bilanciare domanda e offerta in tempo reale, garantire la stabilità della rete e massimizzare contemporaneamente l'integrazione delle energie rinnovabili.

I progressi tecnologici sono amplificati dai quadri politici. Il consenso globale adottato alla conferenza sul clima COP28 di Dubai nel 2023 prevede di triplicare la capacità di energia rinnovabile entro il 2030, passando da circa 3.500 gigawatt alla fine del 2022 ad almeno 11.000 gigawatt. Questo ambizioso obiettivo richiede tassi di crescita medi annui del 16,6%, il che richiede una massiccia accelerazione degli investimenti e dell'espansione.

Nel loro insieme, questi meccanismi tecnologici ed economici formano un sistema che si autoalimenta: la riduzione dei costi porta a un aumento della domanda, che a sua volta consente maggiori volumi di produzione, con conseguenti ulteriori riduzioni dei costi. Questo ciclo virtuale ha trasformato le energie rinnovabili da tecnologia di nicchia a forza dominante nella transizione energetica globale.

La trasformazione globale nel qui e ora: lo stato attuale della transizione energetica

L'attuale situazione della transizione energetica globale è caratterizzata da una serie di sviluppi notevoli che stanno accelerando la transizione dai combustibili fossili alle fonti energetiche rinnovabili e, in alcuni casi, superando anche le aspettative più ottimistiche.

La pietra miliare più importante del 2025 è senza dubbio la storica sostituzione del carbone come principale fonte energetica mondiale per la produzione di elettricità. Nella prima metà del 2025, le energie rinnovabili hanno generato 5.067 terawattora di elettricità, mentre il carbone ne ha forniti solo 4.896. Ciò corrisponde a una quota del 34,3% per le energie rinnovabili rispetto al 33,1% del carbone nella produzione globale di elettricità. Questa transizione segna una svolta epocale nei 200 anni di storia dell'industrializzazione, in cui il carbone è sempre stato la fonte energetica dominante.

Gli sviluppi in Cina e India sono particolarmente degni di nota. La Cina, il maggiore consumatore mondiale di elettricità, ha ridotto la sua produzione di energia da combustibili fossili del 2% nella prima metà del 2025, mentre la produzione di energia solare ed eolica è aumentata rispettivamente del 43% e del 16%. Le emissioni cinesi derivanti dalla produzione di energia sono diminuite di 46 milioni di tonnellate di anidride carbonica. Nonostante un aumento del 3,4% della produzione totale di elettricità, la produzione di energia elettrica a carbone in Cina è diminuita del 3,3%.

L'India ha assistito a uno sviluppo ancora più significativo. Le emissioni del settore elettrico sono diminuite dell'1% nella prima metà del 2025, segnando solo il secondo calo in quasi mezzo secolo. Questo è ancora più notevole se si considera la continua e solida crescita demografica ed economica dell'India. La crescita della capacità di energia pulita ha raggiunto il livello record di 25,1 gigawatt, con un aumento del 69% su base annua. Si prevede che questa nuova capacità installata genererà quasi 50 terawattora di elettricità all'anno, quasi sufficienti a soddisfare la crescita media della domanda.

Tuttavia, la distribuzione regionale rivela anche alcuni aspetti negativi. Mentre Cina, India e altre economie emergenti stanno guidando la transizione verso l'energia pulita, Stati Uniti e Unione Europea hanno registrato un aumento della produzione di energia elettrica da combustibili fossili. Negli Stati Uniti, la crescita della domanda ha superato l'espansione delle energie rinnovabili, portando a un maggiore utilizzo di combustibili fossili. Nell'UE, la minore produzione di energia eolica e idroelettrica, insieme alla riduzione della produzione di bioenergia, ha portato a un maggiore utilizzo di gas e, in misura minore, di carbone.

L'energia solare sta diventando il motore assoluto della crescita. Nei primi sei mesi del 2025, la produzione globale di energia solare è cresciuta del 31%, contribuendo per l'83% alla crescita complessiva della domanda con una produzione aggiuntiva di 306 terawattora. Questo valore equivale all'incirca alla quantità di elettricità consumata da un Paese come l'Italia in un anno intero. La capacità fotovoltaica installata a livello globale è raddoppiata, passando da 1 terawatt nel 2022 a 2 terawatt nel 2024, un'impresa che in precedenza aveva richiesto al settore quattro decenni per essere raggiunta in soli due anni.

Anche l'energia eolica ha registrato una solida crescita, con un incremento del 7,7% e un aumento di 97 terawattora. La Cina continua a dominare lo sviluppo globale in questo settore, rappresentando il 55% della crescita globale dell'energia solare e l'82% di quella dell'energia eolica nel 2025.

L'energia eolica galleggiante offshore rappresenta uno sviluppo particolarmente innovativo, che consente l'installazione di turbine eoliche in acque più profonde, dove le risorse eoliche sono più forti e costanti. Questa tecnologia è ancora in una fase iniziale di sviluppo, ma ha un enorme potenziale per i paesi costieri con fondali profondi, dove le installazioni offshore convenzionali con ancoraggi fissi non sono fattibili.

La redditività economica delle energie rinnovabili è notevolmente migliorata. L'energia solare è ora la fonte di elettricità più economica disponibile in molte regioni. Le gare d'appalto ad Abu Dhabi, Cile, Dubai e Messico hanno raggiunto prezzi bassi fino a 0,04 dollari USA per kilowattora, con prezzi in continua diminuzione. L'energia eolica terrestre raggiunge costi fino a 0,03 dollari USA per kilowattora nelle aree con condizioni di vento eccellenti.

Gli effetti occupazionali sono sostanziali. Almeno 16,2 milioni di persone in tutto il mondo lavorano attualmente nel settore delle energie rinnovabili, in costante aumento rispetto ai 7,3 milioni del 2012. Solo negli Stati Uniti, oltre 3,5 milioni di persone sono impiegate in questo settore e l'occupazione sta crescendo a un ritmo più che doppio rispetto al mercato del lavoro generale. I posti di lavoro nel settore delle energie rinnovabili rappresentano oltre l'84% di tutti i nuovi posti di lavoro nella produzione di energia.

Nonostante questi progressi impressionanti, permane un divario significativo tra gli sviluppi attuali e le misure necessarie per raggiungere l'obiettivo di 1,5 gradi Celsius. Per raggiungere l'obiettivo di triplicare la capacità di energia rinnovabile entro il 2030, concordato alla COP28, sarebbe necessario un tasso di crescita medio annuo del 16,6%. L'attuale tasso di crescita del 15,1% è di poco inferiore. Inoltre, la piena integrazione delle energie rinnovabili richiede ingenti investimenti in infrastrutture di rete e tecnologie di accumulo, che non sono ancora stati realizzati in misura sufficiente.

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Pionieri della trasformazione: esempi concreti dalla pratica

Le cifre astratte e le tendenze della transizione energetica globale si manifestano in numerosi progetti e iniziative concrete che rendono tangibili il potenziale e le sfide della trasformazione.

Un esempio lampante è l'impegno dell'isola di Maiorca, in Baleari, per l'idrogeno verde. L'azienda infrastrutturale spagnola Acciona gestisce lì un impianto che produce oltre 300 tonnellate di idrogeno verde all'anno da energia fotovoltaica. Questo idrogeno viene utilizzato come carburante per le flotte di autobus pubblici e commerciali e come energia ausiliaria per i traghetti e le operazioni portuali. Il progetto evita così l'emissione di 16.000 tonnellate di anidride carbonica all'anno. Questo esempio illustra le diverse applicazioni dell'idrogeno verde, che funge da vettore energetico, materia prima e mezzo di stoccaggio, ed è completamente privo di emissioni, poiché la sua riconversione in energia produce solo acqua come sottoprodotto.

La Cina sta dimostrando la scalabilità delle energie rinnovabili in un modo senza precedenti. Solo nel 2024, il Paese ha installato 357 gigawatt di nuova capacità di energia rinnovabile, più di tutti gli altri Paesi messi insieme. Questi giganteschi parchi solari ed eolici vengono sempre più spesso abbinati a imponenti sistemi di accumulo a batterie. Un progetto degno di nota è l'impianto di accumulo a batterie da 103,5 megawatt in Germania, gestito da Eco Stor, con una capacità di 238 megawattora. Entrato in servizio nella prima metà del 2025, ha rappresentato circa un terzo della nuova capacità di accumulo a batterie su larga scala aggiunta in quel periodo.

L'iniziativa Mission 300 per l'Africa dimostra come le energie rinnovabili possano aprire nuove opportunità di sviluppo. Questo ambizioso progetto, lanciato in occasione di una conferenza a Dar es Salaam nel gennaio 2025, mira a fornire a 300 milioni di persone in Africa l'accesso all'elettricità entro il 2030. La Banca Africana di Sviluppo ha impegnato 18,2 miliardi di dollari, mentre la Banca Mondiale fino a 40 miliardi di dollari, di cui metà destinati a progetti di energia rinnovabile. Dodici paesi, tra cui Malawi, Nigeria e Zambia, hanno lanciato patti energetici nazionali che si basano su mini-reti decentralizzate alimentate a energia solare per le aree remote. Ciò dimostra come la modularità delle energie rinnovabili offra particolari vantaggi nelle regioni prive di infrastrutture di rete sviluppate.

Nonostante la difficile situazione politica, l'Afghanistan dimostra come l'energia solare possa colmare critici deficit di approvvigionamento. Decenni di conflitto hanno reso il Paese una delle nazioni più insicure dal punto di vista energetico al mondo, con una domanda di energia di 4,85 gigawatt rispetto a una produzione nazionale di soli 0,6 gigawatt. Il consumo energetico medio è di soli 700 kilowattora pro capite all'anno, trenta volte inferiore alla media globale. Gli impianti solari decentralizzati per strutture sanitarie ed educative contribuiscono a mantenere i servizi vitali anche durante frequenti interruzioni di corrente.

Le centrali elettriche virtuali sono un concetto innovativo che è già stato implementato con successo in diversi paesi. In Germania, piattaforme come Lumenaza aggregano migliaia di sistemi energetici decentralizzati in una centrale elettrica a controllo digitale. Questi sistemi combinano impianti fotovoltaici, batterie di accumulo e veicoli elettrici, ottimizzandone l'utilizzo attraverso algoritmi intelligenti. I partecipanti ricevono un compenso economico per la loro flessibilità, mentre il sistema contribuisce alla stabilità della rete e facilita l'integrazione di fonti energetiche rinnovabili volatili.

Lo sviluppo di celle solari a perovskite illustra il rapido ritmo dell'innovazione nel settore. A soli 18 mesi dall'inizio del progetto, il consorzio europeo PEARL ha dimostrato la produzione di celle solari a perovskite flessibili utilizzando un processo roll-to-roll. Diversi istituti di ricerca hanno raggiunto efficienze superiori al 21% su substrati flessibili. Questa tecnologia potrebbe rivoluzionare l'industria solare, poiché può essere prodotta a costi significativamente più bassi rispetto alle celle al silicio convenzionali e può essere applicata anche a superfici flessibili, aprendo la strada ad applicazioni completamente nuove.

Negli Stati Uniti, alcune aziende di servizi pubblici stanno rinviando la prevista chiusura delle centrali elettriche a carbone a fronte del rapido aumento della domanda di elettricità, in particolare da parte dei data center. Allo stesso tempo, l'esempio della centrale a carbone di Four Corners nel New Mexico illustra la complessità della transizione energetica: l'impianto da 1.500 megawatt, la cui chiusura era originariamente prevista per il 2031, continuerà a funzionare fino al 2038, poiché il gestore, Arizona Public Service, prevede un aumento del 60% della domanda di picco entro quella data. Tali sviluppi dimostrano che la transizione energetica non è un processo lineare, ma piuttosto plasmato dalle condizioni locali e da priorità contrastanti.

Questi esempi illustrano l'enorme portata della transizione energetica: dai progetti su larga scala nei paesi industrializzati alle iniziative di sviluppo in Africa, fino alle soluzioni innovative di stoccaggio e di rete. Dimostrano, tuttavia, anche che la trasformazione è fortemente dipendente dal contesto e richiede soluzioni su misura per diverse condizioni geografiche, economiche e sociali.

Complessità e controversie: un esame critico delle sfide

Nonostante gli impressionanti successi delle energie rinnovabili, permangono numerose sfide, controversie e problemi irrisolti che richiedono un'analisi differenziata.

La sfida tecnica più fondamentale è l'intermittenza, ovvero la fluttuazione della produzione energetica legata alle condizioni meteorologiche. L'energia solare ed eolica non sono intrinsecamente disponibili in modo continuo. Questa volatilità pone ai gestori di rete notevoli problemi di pianificazione e operativi. Il fenomeno tedesco delle "Dunkelflaute" (meteorie scure) lo illustra vividamente: nel novembre 2024, cieli nuvolosi e venti calmi hanno prevalso sull'Europa centrale per diversi giorni, con conseguente produzione minima di elettricità da parte di milioni di pannelli solari e turbine eoliche. Durante questo periodo, le energie rinnovabili hanno contribuito solo per circa il 30% all'approvvigionamento elettrico della Germania, mentre le centrali elettriche a combustibili fossili e le importazioni di elettricità hanno coperto il 70%. Tali situazioni si verificano in media circa due volte all'anno e durano circa 48 ore.

L'infrastruttura di rete si sta rivelando un collo di bottiglia critico. Mentre grandi centrali elettriche centralizzate immettono elettricità nella rete in pochi punti, le fonti di energia rinnovabile sono distribuite su vaste aree. Ciò richiede una massiccia espansione delle reti di trasmissione. In Germania, progetti fotovoltaici con una capacità cumulativa di oltre 60 gigawatt sono in attesa di connessione alla rete, con tempi di attesa che talvolta vanno dai 5 ai 15 anni. In tutto il mondo, oltre 3.000 gigawatt di progetti di energia rinnovabile, di cui oltre 1.500 gigawatt in fase avanzata di sviluppo, sono in attesa di connessione alla rete. Negli Stati Uniti, il tempo medio di attesa per la connessione alla rete è quasi raddoppiato dal 2015 e ora supera i tre anni.

La disponibilità di minerali essenziali rappresenta un'altra sfida significativa. Litio, cobalto, nichel e terre rare sono elementi essenziali per batterie, motori elettrici e turbine eoliche. La produzione di questi minerali è altamente concentrata geograficamente: la Repubblica Democratica del Congo fornisce quasi i tre quarti del cobalto mondiale, la Cina controlla i tre quarti della lavorazione e l'Indonesia produce oltre il 40% del nichel. Questa concentrazione crea dipendenze geopolitiche e rischi di approvvigionamento. Gli studi prevedono che la produzione di litio e cobalto dovrà aumentare del 500% entro il 2050 solo per soddisfare la domanda di tecnologie per l'energia pulita. I rischi di approvvigionamento per questi minerali essenziali in Cina rimarranno ad alto rischio tra il 2025 e il 2027.

L'accettazione sociale dei progetti di energia rinnovabile non è affatto scontata. Sebbene i sondaggi mostrino generalmente alti livelli di sostegno alle energie rinnovabili, esiste una significativa opposizione locale a progetti specifici. I proprietari terrieri che affittano i loro terreni per parchi eolici o solari vengono talvolta demonizzati dagli oppositori dei progetti. Nella Carolina del Sud, le forze dell'ordine hanno indagato sulle minacce di morte contro i membri del consiglio di contea che sostenevano la costruzione di una fabbrica di pannelli solari. Le organizzazioni finanziate dall'industria dei combustibili fossili coordinano sistematicamente l'opposizione ai progetti di energia rinnovabile e diffondono disinformazione. Lo State Policy Network, una rete di think tank legati all'industria dei combustibili fossili, ha annunciato nel 2024 che avrebbe collaborato con i legislatori per impedire l'adozione di fonti di energia rinnovabile come l'eolico e il solare.

Lo smaltimento e il riciclo di pannelli solari e pale eoliche stanno diventando sempre più problematici. Sebbene queste tecnologie funzionino a zero emissioni, al termine del loro ciclo di vita sorgono questioni di economia circolare. La rapida espansione implica che nei prossimi decenni si accumuleranno enormi quantità di componenti di scarto, per il cui trattamento ecocompatibile non esistono ancora soluzioni complete.

L'equità finanziaria tra paesi sviluppati e in via di sviluppo rimane problematica. Mentre le nazioni ricche stanno effettuando ingenti investimenti, molti paesi africani e asiatici non dispongono dei capitali necessari per la necessaria trasformazione. L'Africa subsahariana necessita di circa 100 miliardi di dollari all'anno per le energie rinnovabili e l'espansione della rete, ma ha investito solo circa 20 miliardi di dollari nel 2023. Senza un drastico aumento dei finanziamenti internazionali per il clima, milioni di persone saranno escluse dai benefici della rivoluzione delle energie rinnovabili.

La dipendenza dalla produzione cinese solleva questioni strategiche. La Cina non solo produce la maggior parte dei pannelli solari, delle turbine eoliche e delle batterie, ma controlla anche gran parte delle catene di approvvigionamento di materiali critici. Questa posizione dominante crea vulnerabilità per altri Paesi e spinge a sforzi per aumentare le capacità produttive interne, il che, tuttavia, comporta costi più elevati.

La costruzione di nuove centrali elettriche a carbone in Cina e India, nonostante l'aumento della capacità di energia rinnovabile, appare contraddittoria. La Cina ha aggiunto 5,1 gigawatt di nuova capacità di centrali elettriche a carbone nella prima metà del 2025. L'India ha annunciato che il consumo di carbone non dovrebbe raggiungere il picco prima del 2040. La giustificazione ufficiale è che il carbone è destinato a fungere da risorsa flessibile e di supporto, non da generatore primario. I critici, tuttavia, vedono questa come una tattica dilatoria per le necessarie chiusure di impianti.

Queste sfide dimostrano che, nonostante tutti i progressi compiuti, la transizione energetica rimane un'impresa complessa che abbraccia dimensioni tecniche, economiche, politiche e sociali. Affrontare con successo questi problemi determinerà se gli impressionanti tassi di crescita delle energie rinnovabili potranno portare a una completa decarbonizzazione del sistema energetico.

Orizzonti futuri: tendenze previste e innovazioni dirompenti

Il futuro dell'approvvigionamento energetico globale sarà caratterizzato da diversi sviluppi paralleli che hanno il potenziale di accelerare e approfondire ulteriormente la trasformazione già in corso.

Si prevede che la riduzione dei costi continuerà. Gli analisti prevedono un ulteriore calo dei prezzi dei moduli solari, in particolare una volta che la tecnologia a perovskite entrerà in produzione di massa. Gli esperti stimano che, dopo un'efficace scalabilità, i pannelli solari a perovskite potrebbero essere fino al 50% più economici degli attuali pannelli al silicio. Le celle tandem realizzate in perovskite e silicio potrebbero raggiungere efficienze superiori al 33%, avvicinandosi così al limite teorico delle celle solari al silicio.

Si prevede che l'idrogeno verde svolgerà un ruolo chiave nella decarbonizzazione dei settori difficili da elettrificare. L'Agenzia Internazionale per le Energie Rinnovabili prevede che il costo degli impianti a idrogeno potrebbe ridursi dal 40 all'80% nel lungo termine. In combinazione con ulteriori cali dei prezzi delle energie rinnovabili, l'idrogeno verde potrebbe diventare economicamente competitivo a partire dal 2030. Ciò consentirebbe la decarbonizzazione della produzione di acciaio, della produzione chimica, del trasporto marittimo e dell'aviazione, settori che insieme rappresentano quote significative delle emissioni globali.

I parchi eolici galleggianti offshore sono sul punto di raggiungere una svolta. Questa tecnologia consente di sfruttare venti forti e costanti in acque profonde, inaccessibili alle turbine convenzionali con ancoraggio fisso. Diversi progetti da gigawatt sono in fase di sviluppo o costruzione in Arabia Saudita, Sudafrica, Australia, Paesi Bassi, Cile, Canada e Regno Unito. L'Agenzia Internazionale per l'Energia vede un potenziale significativo, soprattutto quando i parchi eolici galleggianti saranno combinati con la produzione di idrogeno offshore.

Le tecnologie di accumulo di energia si stanno diffondendo rapidamente. BloombergNEF prevede che le nuove installazioni annuali di sistemi di accumulo a batteria aumenteranno da 94 gigawatt nel 2025 a 220 gigawatt nel 2035. La capacità totale potrebbe raggiungere i livelli odierni dieci volte entro il 2035, superando i 617 gigawattora. Le tecnologie di accumulo a lungo termine, come l'accumulo di energia ad aria compressa, l'accumulo tramite pompaggio e, potenzialmente, l'idrogeno verde, diventeranno sempre più importanti per colmare periodi di bassa produzione di energia rinnovabile che si protrarranno per più giorni.

Le centrali elettriche virtuali stanno diventando parte integrante del sistema energetico. La crescente diffusione di pannelli solari, batterie di accumulo e veicoli elettrici crea un enorme potenziale di flessibilità aggregata. I progressi nell'intelligenza artificiale e nell'apprendimento automatico miglioreranno ulteriormente l'ottimizzazione di questi sistemi complessi. Il Cile, ad esempio, prevede di basare la sua pianificazione della rete elettrica per il 2025 sulla soluzione Tapestry di Google basata sull'intelligenza artificiale, mentre Southern California Edison sta collaborando con NVIDIA per sviluppare strumenti di pianificazione della rete basati sull'intelligenza artificiale.

Si prevede che la capacità solare globale continuerà a crescere in modo esponenziale. SolarPower Europe prevede un aumento del 10% delle installazioni, raggiungendo i 655 gigawatt nel 2025, con bassi tassi di crescita annui a due cifre tra il 2027 e il 2029, per un potenziale raggiungimento di 930 gigawatt entro il 2029. La capacità fotovoltaica installata a livello globale potrebbe quindi superare i 5-6 terawatt entro la fine del decennio.

L'elettrificazione dei trasporti aumenterà significativamente la domanda di elettricità. Mentre i veicoli elettrici rappresentano attualmente circa l'1% del consumo globale di elettricità, questa quota potrebbe salire al 3-4% entro il 2030. Ciò crea una domanda aggiuntiva di energie rinnovabili, ma offre anche un potenziale di flessibilità attraverso una gestione intelligente della ricarica.

I data center e l'intelligenza artificiale stanno diventando i principali consumatori di energia elettrica. BloombergNEF prevede che la domanda globale di energia elettrica da parte dei data center aumenterà da circa 500 terawattora nel 2023 a 1.200 terawattora entro il 2035 e a 3.700 terawattora entro il 2050. Negli Stati Uniti, la quota dei data center sul consumo totale di energia elettrica potrebbe aumentare dall'attuale 3,5% all'8,6% nel 2035. Questa domanda potrebbe ulteriormente stimolare l'uso di energie rinnovabili, poiché molte aziende tecnologiche stanno perseguendo obiettivi di neutralità carbonica e preferiscono approvvigionarsi di energia elettrica rinnovabile.

Il quadro politico continuerà probabilmente a evolversi verso la protezione del clima, nonostante le temporanee battute d'arresto nei singoli Paesi. L'obiettivo della COP28 di triplicare la capacità di energia rinnovabile entro il 2030 stabilisce un parametro di riferimento globale. Gli investimenti necessari sono stimati in circa 12.000 miliardi di dollari entro il 2030, due terzi dei quali destinati alle fonti energetiche rinnovabili stesse e un terzo alle infrastrutture di rete e di stoccaggio.

Modelli di business innovativi come gli accordi di acquisto di energia per le aziende, l'energia solare comunitaria e l'energia come servizio democratizzeranno il finanziamento e l'accesso alle energie rinnovabili. I prosumer, ovvero i consumatori che sono anche produttori, diventeranno parte integrante del sistema energetico.

L'integrazione intersettoriale progredirà. L'integrazione dei settori dell'elettricità, del riscaldamento e dei trasporti attraverso tecnologie come pompe di calore, veicoli elettrici e idrogeno creerà sinergie e aumenterà l'efficienza complessiva del sistema energetico.

Questi sviluppi suggeriscono che la transizione energetica accelererà nei prossimi anni. La combinazione di ulteriore riduzione dei costi, progressi tecnologici, sostegno politico e crescente consapevolezza pubblica crea le condizioni favorevoli per una trasformazione radicale del sistema energetico globale entro i prossimi due decenni.

Il punto in cui inizia il futuro: una valutazione finale

La transizione energetica globale raggiungerà una svolta storica nel 2025. Per la prima volta nella storia dell'industrializzazione, le energie rinnovabili hanno generato più elettricità del carbone, la fonte energetica che ha costituito il fondamento dello sviluppo economico per oltre due secoli. Questo cambiamento non è un atto simbolico, ma il risultato di decenni di innovazione tecnologica, drastiche riduzioni dei costi e crescente sostegno politico e sociale.

Ciò che è particolarmente degno di nota è che questa transizione si sta verificando in un periodo di rapida crescita della domanda globale. Invece di limitarsi a sostituire la stagnante capacità di produzione di combustibili fossili, la crescita delle energie rinnovabili sta superando l'aumento dei consumi di elettricità, portando a una riduzione iniziale delle emissioni anche in economie in rapida crescita come Cina e India. Ciò confuta i presupposti fondamentali che hanno a lungo dominato il dibattito sul clima, ovvero che la crescita economica debba inevitabilmente essere accompagnata da un aumento delle emissioni.

I fondamentali economici sono cambiati in modo irreversibile. Le energie rinnovabili non sono più un'alternativa costosa che richiede sussidi governativi per competere con i combustibili fossili. Nella maggior parte delle regioni del mondo, l'energia solare ed eolica sono ora le opzioni più convenienti per la nuova generazione di energia elettrica. Questa superiorità economica, unita all'ulteriore calo dei costi dovuto alle curve di apprendimento tecnologico, crea una dinamica autoalimentante che accelera la trasformazione.

Tuttavia, sarebbe prematuro parlare di un successo completo. Le sfide sono considerevoli e multiformi. La natura intermittente delle energie rinnovabili richiede ingenti investimenti in tecnologie di accumulo e infrastrutture di rete, che finora sono rimaste indietro rispetto all'espansione della capacità di generazione. La disponibilità di minerali essenziali pone rischi geopolitici e potenziali carenze. La distribuzione iniqua delle risorse finanziarie minaccia di escludere ampie fasce della popolazione mondiale dai benefici della rivoluzione delle energie rinnovabili.

Le dimensioni sociali e politiche della transizione energetica rimangono complesse. Mentre il sostegno generale alle energie rinnovabili è elevato, è evidente la resistenza locale a progetti specifici, spesso orchestrata o amplificata da attori interessati a mantenere lo status quo dei combustibili fossili. Garantire una transizione giusta, rispondere alle esigenze dei lavoratori nelle industrie dei combustibili fossili e distribuire equamente costi e benefici rimangono sfide chiave.

La velocità della trasformazione è impressionante, ma ancora insufficiente per raggiungere gli obiettivi climatici dell'Accordo di Parigi. Per limitare il riscaldamento globale a 1,5 gradi Celsius, la capacità di energia rinnovabile dovrebbe triplicare, raggiungendo oltre 11.000 gigawatt entro il 2030. L'attuale tasso di crescita del 15,1% è di poco inferiore al 16,6% richiesto. Inoltre, la semplice installazione di capacità di energia rinnovabile deve essere accompagnata da un'effettiva riduzione delle emissioni, il che richiede una rapida eliminazione graduale dei combustibili fossili.

In questo contesto, il ruolo di Cina e India è di fondamentale importanza. Questi due Paesi, che insieme rappresentano oltre un terzo della popolazione mondiale e in passato sono stati tra i maggiori emettitori, stanno ora dimostrando che crescita economica e riduzione delle emissioni sono compatibili. Proseguire su questo percorso è essenziale per la protezione del clima a livello globale.

Le innovazioni tecnologiche all'orizzonte, dalle celle solari a perovskite ai parchi eolici offshore galleggianti, dall'idrogeno verde alle centrali elettriche virtuali, promettono ulteriori notevoli miglioramenti in termini di efficienza e redditività. Questi sviluppi potrebbero accelerare ulteriormente la transizione energetica nei prossimi anni e aprire nuovi settori precedentemente considerati difficili da decarbonizzare.

In definitiva, l'umanità si trova a un bivio. I prerequisiti tecnologici ed economici per una trasformazione completa del sistema energetico sono ormai presenti. La decisione se questa trasformazione avverrà abbastanza rapidamente da evitare impatti climatici catastrofici dipende dalle scelte politiche, sociali e individuali dei prossimi anni. La storica pietra miliare del 2025, quando le energie rinnovabili sostituiranno il carbone come fonte energetica primaria, segna non la fine, ma l'inizio della fase decisiva di questa trasformazione. La direzione è tracciata, il ritmo deve continuare ad aumentare e la portata deve estendersi a tutti i settori e a tutte le regioni. La rivoluzione silenziosa delle energie rinnovabili ha iniziato a liberare il suo vero potere.

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