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Perchè le energie rinnovabili non bastano, di Ajay Mathur e Adair Turner (da Project Syndicate, 11 maggio 2016)

 

MAY 11, 2016

Why Renewables Are Not Enough

Ajay Mathur, Adair Turner

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NEW DELHI – At the United Nations in New York on April 22, world leaders ratified the global climate agreement reached in Paris last December. One hundred ninety-five countries, ranging from richest to poorest, have now agreed to limit global warming to well below 2°C above pre-industrial levels, with the goal of not exceeding 1.5°C. They have also committed to “intended nationally determined contributions” (INDCs) to limit or reduce greenhouse-gas emissions by 2030. This is a major achievement, but it is far from sufficient.

In fact, even if all INDC targets were achieved, the world would still be heading toward eventual warming of some 2.7-3.4°C above pre-industrial levels. To keep warming well below 2°C, emissions in 2030 must be more than 30% below those envisaged in the INDCs.

This will be an enormous challenge, given the need for major strides in economic development over the same period. Before this century is over, we should seek to enable all the world’s people – probably more than ten billion by then – to achieve the standards of living currently enjoyed only by the wealthiest 10%. That will require a huge increase in energy consumption. The average African, for example, today uses about one-tenth of the energy used by the average European. But by 2050, we must reduce energy-related emissions by 70% from 2010 levels, with further cuts needed to achieve net zero emissions by 2060.

Meeting those objectives will require both an improvement in energy productivity (the amount of income produced per unit of energy consumed) of at least 3% per year and the rapid decarbonization of energy supply, with the share of zero-carbon energy increasing by at least one percentage point each year.

This implies a massive acceleration of national efforts. Over the last decade, energy productivity has grown by only 0.7% annually, and the share of zero-carbon energy rose by only 0.1 percentage point per year. Moreover, even if the INDCs were fully implemented, these annual growth rates would reach only 1.8% and 0.4 percentage points, respectively.

Impressive progress is already being made in one crucial area: electricity generation. Solar power costs have fallen 80% since 2008. In some places, new supply contracts have set prices as low as $0.06 per kilowatt hour, making solar power fully competitive with coal and natural gas.

Between now and 2030, the INDCs indicate that renewable-power capacity will grow four times faster than fossil-fuel capacity, with 70% of this new renewables investment in emerging and developing economies. That investment needs to be matched by accelerated progress in battery technology, or by other tools to match electricity demand to intermittent supply. But there is no doubt that, by mid-century, the world can build a cost-effective zero-carbon electricity system.

And yet zero-carbon power, though hugely important, is insufficient, because electricity currently accounts for only 20% of global energy consumption. Broader changes to the global energy system are needed.

Road transport and aviation, which currently rely almost entirely on liquid fossil fuels, account for 30% of total energy consumption. Decarbonization of these activities will require either electrification or the use of hydrogen or biofuels. This is certainly feasible, but it will take time.

Heating buildings is another area where major changes are needed. Here, the more widespread use of zero-carbon electricity, instead of fossil-fuel-based energy, could have a major impact. But there are also important opportunities to design and construct buildings and cities that are substantially more energy-efficient. With the world’s urban population expected to increase by 2.5 billion by 2050, it is vital that we grasp them.

Energy use by heavy industry energy, however, presents challenges that are often ignored. Metals, chemicals, cement, and plastics are vital building blocks of the modern economy, and involve processes that cannot be easily electrified. Decarbonization may instead require the application of carbon capture and storage technologies, while newly designed building materials could reduce demand for carbon-intensive inputs.

Given these challenges, fossil fuels will undoubtedly play a role in transport and heavy industry for some time to come, even as their role in electricity generation declines. And, even in electricity generation, emerging economies’ INDCs imply significant new investments in coal or gas capacity. Taken together, the INDCs suggest that coal could still account for 35% of global electricity generation in 2030.

But that level of coal generation is likely to be incompatible with the below-2°C target. And, because coal- and gas-fired power stations last 50 years or more, such investments raise the risk of either locking in emission levels incompatible with the climate target, or forcing major asset write-offs.

The challenge now is to find an economically sensible path that enables emerging economies to fulfill their growing energy needs, while ensuring that the world meets its climate objectives. It is technologically possible. But it will require action by many very different actors.

Governments have a vital role to play, but so, too, do incumbent fossil-fuel-based energy companies and new-entrant companies deploying or developing new technologies. NGOs can help to identify required policies and hold governments and companies to account. Individual consumers are also important, because their behavior shapes energy demand.

Despite their varied backgrounds, economic interests, and points of view, all of these actors must engage in an informed debate that recognizes all of the complexities of the challenge ahead. The shared objective is clear: to build a low-carbon economy that can keep global temperatures well within 2°C of pre-industrial levels, while delivering prosperity for a world of ten billion people or more.

 

Perchè le energie rinnovabili non bastano,

di Ajay Mathur e Adair Turner

NUOVA DELHI – I leader del mondo, il 22 aprile hanno ratificato, alle Nazioni Unite, l’accordo mondiale sul clima raggiunto a Parigi lo scorso dicembre. Cento novantacinque paesi, dai più ricchi ai più poveri, hanno adesso concordato di limitare il riscaldamento globale ben al di sotto di 2 gradi centigradi sopra i livelli preindustriali, con l’obbiettivo di non eccedere 1 grado centigrado e mezzo. Essi si sono anche impegnati a “contributi determinati previsti su base nazionale” (INDC) per limitare o ridurre le emissioni di gas serra entro il 2030. Questa sarebbe una conquista importante, ma lungi dall’essere sufficiente.

Di fatto, anche se tutti gli obbiettivi INDC fossero raggiunti, il mondo andrebbe ancora nella direzione di un riscaldamento futuro di qualcosa come 2,7/3,4 gradi centigradi oltre i livelli preindustriali. Per mantenere il riscaldamento ben al di sotto dei 2 gradi centigradi, le emissioni nel 2030 dovranno essere più del 30% al di sotto di quelle previste negli INDC.

Sarà una sfida enorme, considerata la necessità, nello stesso periodo, di importanti progressi nello sviluppo economico. Prima della fine di questo secolo, dovremmo consentire a tutti gli abitanti del pianeta – a quella data probabilmente più di dieci miliardi – di raggiungere i livelli di vita attualmente consentiti soltanto al 10 per cento dei più ricchi. Questo richiederà una grande aumento nel consumo di energia. Attualmente, ad esempio, un africano medio consuma un decimo dell’energia usata da un europeo medio. Ma per il 2050 dovremo ridurre le emissioni dipendenti dall’energia del 70% rispetto ai livelli del 2010, con tagli ulteriori necessari per ottenere zero emissioni aggiuntive per il 2060.

Per ottenere questi obbiettivi sarà necessario sia un miglioramento nella produttività energetica (la quantità di reddito prodotta per unità di energia consumata) almeno del 3% all’anno, sia una rapida decarbonizzazione dell’offerta energetica, con una percentuale di incremento dell’energia a consumo zero di carbonio di almeno un punto all’anno.

Questo implica una massiccia accelerazione degli sforzi nazionali. Nel decennio passato, la produttività energetica è cresciuta soltanto dello 0,7% su base annua, e la quota di energia a consumo zero di carbonio è aumentata soltanto dello 0,1% su base annua. Inoltre, se gli INDC fossero pienamente implementati, questi tassi di crescita annua giungerebbero, rispettivamente, soltanto all’1,8% ed allo 0,4%.

In un settore cruciale è già stato realizzato un progresso impressionante: la generazione di elettricità. I costi dell’elettricità solare sono caduti, a partire dal 2008, dell’80%. In alcuni luoghi, nuovi contratti di offerta hanno stabilito prezzi così bassi, pari a 0,06 dollari per chilowatt all’ora, che hanno reso l’energia solare pienamente competitiva con il carbone e il gas naturale.

Tra oggi e il 2030, gli INDC indicano che la potenzialità delle energie rinnovabili crescerà quattro volte più velocemente di quella dei combustibili fossili, con un 70% di questo nuovo investimento nelle rinnovabili nelle economie emergenti e in via di sviluppo. Quell’investimento ha bisogno di essere eguagliato da un progresso accelerato nella tecnologia delle batterie, oppure di altri strumenti che consentano un equilibrio tra la domanda di elettricità e una offerta intermittente. Ma non c’è dubbio che, attorno alla metà del secolo, il mondo potrà costruire un sistema elettrico a consumo zero di carbonio efficiente dal punto di vista dei costi.

E tuttavia una elettricità a consumo zero di carbonio, sebbene grandemente importante, è insufficiente, perché l’elettricità attualmente pesa solo il 20% del consumo globale di energia. Saranno necessari cambiamenti più generali nel sistema energetico globale.

Il trasporto su strada e sugli arei, che attualmente si basano quasi esclusivamente sui combustibili fossili allo stato liquido, realizzano il 30% dei consumi totale di energia. La decarbonizzazione di queste attività richiederà sia la elettrificazione che l’uso dell’idrogeno o dei biocombustibili. Soluzioni certamente fattibili, che però chiedono tempo.

Il riscaldamento degli edifici è un altro settore nel quale sono necessari importanti cambiamenti. In questo caso, un uso più generalizzato dell’elettricità a consumo zero di carbonio, al posto dell’energia basata sui combustibili fossili, potrebbe avere un impatto importante. Ma ci sono anche rilevanti opportunità per concepire e costruire edifici e città che siano sostanzialmente più efficienti dal punto di vista energetico. Con una popolazione urbana attesa che aumenterà a 2 miliardi e mezzo di individui nel 2050, è vitale che si riesca ad ottenerlo.

L’utilizzo di energia da parte dell’industria pesante, tuttavia, presenta sfide che sono spesso ignorate. I prodotti metallici, chimici, del cemento e della plastica sono essenziali per costruire i fabbricati dell’economia moderna, e riguardano processi che non possono essere facilmente elettrificati. La decarbonizzazione può invece richiedere la applicazione di tecnologie di cattura e stoccaggio del carbonio, mentre materiali di costruzione di nuova concezione potrebbero ridurre la domanda di apporti ad alta intensità di carbonio.

Date queste sfide, i combustibili fossili indubbiamente avranno un peso ancora per un po’ di tempo nei trasporti e nell’industria pesante, anche se il loro ruolo nella produzione di elettricità sarà in calo. E, anche nella produzione elettrica, gli INDC delle economie emergenti comporteranno significativi nuovi investimenti nella produttività del carbone o del gas naturale. Considerati complessivamente, gli INDC indicano che nel 2030 il carbone peserà ancora il 35% della produzione elettrica globale.

Ma quel livello di produzione elettrica col carbone è probabile sia incompatibile con l’obbiettivo inferiore ai 2 gradi centigradi. E, poiché le centrali elettriche alimentate a carbone e a gas naturale durano 50 anni o più, tali investimenti accrescono il rischio sia di bloccare le emissioni a livelli incompatibili con gli obbiettivi climatici, che di costringere a importanti rottamazioni di risorse.

La sfida adesso è trovare un percorso ragionevole dal punto di vista economico che consenta alle economie emergenti di soddisfare i loro bisogni crescenti di energia e al tempo stesso di assicurare che il mondo realizzi i suoi obbiettivi climatici. Tecnologicamente è possibile, ma richiederà l’iniziativa congiunta di molti diversi protagonisti.

I Governi hanno un ruolo vitale, ma lo hanno anche le attuali società energetiche che si basano sui combustibili fossili e le nuove società che impegnano e sviluppano nuove tecnologie.  Le Organizzazioni Non-Governative possono dare un contributo nell’individuare le politiche necessarie ed a costringere i Governi e le società a dare risposte. Anche i singoli consumatori sono importanti, giacché i loro comportamenti modellano la domanda di energia.

Nonostante i loro diversi retroterra, interessi economici e punti di vista, tutti questi protagonisti possono impegnarsi in un dibattito consapevole che riconosca tutta la complessità della sfida che si ha dinanzi. L’obbiettivo da condividere è chiaro: costruire una economia a basso contenuto di carbonio che possa mantenere le temperature globali ben all’interno di un aumento di 2 gradi centigradi rispetto ai livelli preindustriali, e al tempo stesso offrire prosperità ad un mondo di dieci miliardi e più di persone.

 

 

 

 

 

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