Economia sostenibile, batterie al litio e banane australiane

Di economia sostenibile si parla molto, ma quasi sempre in termini di speranza per un lontano futuro.

Quel futuro, però, è adesso. In effetti, deve essere adesso.

Il fatto che fonti di energia non rinnovabili non dureranno per sempre (sono, appunto, “non rinnovabili”) rende l’economia sostenibile e l’avvento delle fonti rinnovabili di energia una rivoluzione inevitabile.

Il riscaldamento globale però aggiunge urgenza all’inevitabile.

Il problema è che i danni che le emissioni di CO2 causeranno non sono inclusi nel prezzo che paghiamo dei prodotti. È uno dei casi in cui l’economia di mercato fallisce: è la “tragedia dei beni comuni”, la ragione fondamentale per cui l’economia globale è in ritardo rispetto alle esigenze reali del pianeta. Fare la cosa giusta per il futuro non conviene sul breve termine.

Nonostante debba competere con fonti di energia non rinnovabile che giovano dalla “tragedia dei beni comuni”, l’economia sostenibile sta diventando sempre più economicamente vantaggiosa.

Ma quanto profonda sarà la rivoluzione nei settori dell’energia e del trasporti?

L’economia sostenibile e le leggi economiche

Se conviene, verrà fatto.

Perché l’economia sostenibile avvenga le tecnologie che la permettono devono diventare più vantaggiose economicamente delle energie non rinnovabili, anche quando gran parte del costo delle energie non rinnovabili non è inclusa nel prezzo dei prodotti (il costo futuro del cambiamento climatico, il costo alla sanità a causa dell’inquinamento, eccetera) e quando gli incentivi alle energie rinnovabili compensano solo in parte a questo svantaggio.

In assenza di una tassa sulle emissioni di CO2, il sistema economico non include il reale costo delle emissioni di CO2 nel prezzo dei prodotti e così emettere CO2 diventa gratuito sul breve termine. Il prezzo reale sarà estremamente alto, ma verrà pagato collettivamente nel futuro.

Non importa quanto il mondo abbia bisogno di una tecnologia, a meno che l’emergenza non sia immediata e visibile, e il cambiamento climatico ancora non lo è, la psicologia umana porta ad ignorarla a meno che la nuova tecnologia non sia economicamente vantaggiosa. La forza che sposta davvero l’economia e trasforma interi settori industriali sono i meccanismi del mercato: se conviene, verrà fatto.

L’economia sostenibile è sostenibile economicamente?

Per capire se le tecnologie sostenibili funzionano anche economicamente nella competizione con le tecnologie fossili, o quando diventeranno competitive, bisogna capire quali sono le attuali limitazioni e quando, come e chi, spingerà avanti l’evoluzione di quegli elementi essenziali all’economia sostenibile.

È importante ripetere che, proprio perché le fonti non rinnovabili per definizione finiranno, il sistema economico porterà naturalmente il mondo verso le rinnovabili, è inevitabile. Il problema è che per battere il cambiamento climatico le rinnovabili devono dominare il mondo prima della scomparsa delle non-rinnovabili.

L’economia sostenibile avviene se c’è:

• Produzione di energia. Solare, eolico, eccetera.
• Immagazzinamento di energia. Le fonti rinnovabili sono intermittenti e necessitano dunque di essere affiancate da un sistema di immagazzinamento. Esistono vari sistemi, ma il più ovvio è quello delle batterie.
• Consumo di energia. Ogni apparecchio, per poter utilizzare energia sostenibile, deve utilizzare elettricità. Alcuni sistemi possono essere convertiti senza eccessivi problemi, ad esempio il riscaldamento, ma altri necessitano di vere e proprie trasformazioni industriali. Parliamo in particolare dei trasporti: automobili, camion, navi e sì, persino aerei.

I fattori limitanti dell’economia sostenibile

Per quanto riguarda la produzione di energia, il costo di solare ed eolico sta diventando sempre più competitivo. Ad esempio, il costo del fotovoltaico è stato abbattuto notevolmente, in particolare grazie alla spinta della Cina, e oggi il grosso del costo di un sistema fotovoltaico non sono i pannelli, ma l’installazione e l’integrazione con la rete. Il fattore limitante è soprattutto di natura burocratico/amministrativa.

Per quanto riguarda sia l’immagazzinamento dell’energia che il consumo di energia il fattore limitante è il costo e il tasso di crescita del volume di produzione delle batterie. Motori elettrici, sviluppo di software, rete di colonnine di ricarica e altri elementi sono problemi secondari che non rappresentano una fondamentale limitazione.

La rapidità dell’avvento dell’economia sostenibile dipende dalla tecnologia di immagazzinamento dell’energia, sia nell’uso statico casalingo o industriale, sia nell’applicazione nei mezzi di trasporto. Attualmente, il sistema di immagazzinamento di energia in maggiore crescita e più promettente sono le batterie, in particolare le batterie al litio.

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L’importanza delle batterie nell’economia sostenibile

La rete elettrica è un sistema “just in time”, vale a dire che la produzione di energia avviene nel momento in cui l’energia viene consumata. La rete elettrica è incapace di immagazzinare energia in eccesso e la rete va in blackout se la domanda eccede la produzione.

Essendo la domanda di elettricità variabile lungo la giornata e durante l’anno (raggiunge un picco nelle ore centrali delle giornate estive e un minimo durante la notte), gli impianti di generazione di energia devono essere dimensionati per il minuto di picco dell’anno. Ciò significa che per gran parte del tempo buona parte della capacità di produzione resta inattiva. Ci sono impianti che entrano in funzione esclusivamente nei momenti di picco, come d’estate quando tutti accendono l’aria condizionata. Impianti da milioni di euro vengono utilizzati pochi giorni all’anno.

Essendo costruita per il picco di domanda, la rete ha grosse inefficienze. È un modo molto costoso di gestire l’energia.

L’alternativa delle batterie al litio

Fino ad oggi non esisteva un’alternativa a questo sistema perché le batterie erano inefficienti ed estremamente costose. Ma l’arrivo sul mercato di batterie sempre efficienti e a basso costo sta permettendo di fare ciò che era impossibile: eliminare gli impianti che vengono utilizzati per coprire i picchi di consumo.

Gli impianti costruiti per coprire i picchi sono di solito impianti a gas naturale, sono costosi e non vengono utilizzati che per pochi giorni all’anno. Nei casi migliori l’ammortizzamento dell’investimento per costruire un impianto del genere avviene in 15-20 anni, e talvolta non avviene mai. Attualmente, le batterie al litio su scala industriale vengono ammortizzate in circa 3-5 anni.

Con l’abbattimento del costo delle batterie al litio e la loro applicazione su scala industriale sempre più impianti tradizionali non vengono costruiti e i vecchi vengono chiusi: il picco viene coperto dalle batterie che, oltra a questo servizio, offrono altri vantaggi.

Le tecnologie dell’economia sostenibile non sostituiscono, trasformano

Le batterie non producono energia, la immagazzinano soltanto, e non sono in grado di sostenere la rete per lungo tempo, ma permettono di:

• Immettere in rete energia in millisecondi, evitando blackout. (Gli impianti di picco impiegano 15-20 minuti per entrare in funzione).
• Assorbire energia quando la domanda e il prezzo dell’energia sono bassi e reimmettere in rete la stessa energia quando domanda e prezzo sono alti. È un sistema gestito da software dal funzionamento simile agli algoritmi per il trading in borsa. L’energia viene “comprata e venduta” dalla batteria a seconda del prezzo di mercato e la compravendita può avvenire in millisecondi. La rete viene stabilizzata dalla batteria e la batteria produce profitto.
• Immagazzinare energia prodotta da fondi rinnovabili. In una notte ventosa quando viene prodotta molta energia ma non c’è abbastanza domanda, l’energia in eccesso può essere immagazzinata per essere venduta alla rete quando le luci si accendono.

I vantaggi sul vecchio sistema

Il vantaggio sugli impianti tradizionali a gas naturale che normalmente vengono usati per coprite i picchi sono:

• Minore costo iniziale.
• Ammortizzamento dell’investimento notevolmente più rapido.
• Assenza di emissioni di inquinanti.
• Minore utilizzo di terreno rispetto ad altri tipi di impianti. Le batterie possono essere installate vicino a luoghi abitati senza disturbo o pericolo per le persone.
• Maggiore semplicità di smantellamento a fine vita.
• Rapidità di installazione.

Le batterie non producono energia, ma fanno sì che sia possibile sostenere la rete nei momenti di picco utilizzando meno impianti. Inoltre, se in numero sufficiente, permettono alla rete di sostenersi unicamente con fonti di energia rinnovabile.

L’economia sostenibile viene adottata quando fornisce un vantaggio economico. Questo è un caso che dimostra come la trasformazione sia già in corso.

Il caso della “Big Tesla Battery”

Durante l’estate del 2016, a seguito di un temporale, l’intero territorio dell’Australia Meridionale fu colpita da un blackout della durata di ore, l’ultimo di una serie. La rete elettrica era fragile e dipendente da impianti di picco inefficienti: l’energia elettrica stava diventando così costosa che persone dal reddito basso erano incapaci di pagare la bolletta.

Nel frattempo, uno dei più gradi produttori di batterie al litio, la Tesla, aveva lanciato da poco un nuovo prodotto: batterie al litio statiche per l’immagazzinamento dell’energia su scala industriale. Fino ad allora si credeva che batterie di grandi dimensioni non potessero essere gestite. L’idea che una gigantesca batteria al litio potesse risolvere i problemi dell’Australia Meridionale pareva ridicola e fu pubblicamente derisa dal primo ministro australiano Scott Morrison che paragonò la soluzione alla “banana più grande del mondo”.

Ma la gravità dell’emergenza e la promessa di Tesla di installare una batteria da 100MW in meno di 100 giorni dalla firma del contratto o sarebbe stata gratis spinse le autorità a fare il tentativo.

L’economia sostenibile vince quando dimostra di risolvere problemi

Nel primo anno, la Hornsdale Power Reserve, soprannominata nella regione “The Big Tesla Battery”, gestita da Neoen e collegata a un campo di pale eoliche, fece risparmiare agli abitanti del Sud Australia 50 milioni di dollari, abbatté il costo della rete del 90% ed evitò vari blackout sostenendo la rete per il tempo necessario ad attivare altri impianti.

Attualmente la batteria è in espansione e altre batterie di dimensioni ancora più grandi sono in progetto in tutto il mondo. Negli Stati Uniti la costruzione di svariati impianti di picco sono stati cancellati per essere rimpiazzati da batterie.

Questo è un esempio di come l’economia sostenibile diventi la naturale soluzione quando porta un vantaggio di valore e di costo rispetto alle soluzioni non sostenibili. Il sistema di mercato segue la soluzione migliore, nel momento in cui la sua bontà si riflette nel costo del prodotto.

L’innovazione nel modello di business grazie alle batterie

L’utilizzo di batterie non è un semplice passo avanti tecnologico, rappresenta un modello di business diverso. Le batterie non fanno la stessa cosa degli impianti a gas naturale, ma sostengono la rete e forniscono un servizio che cambia il paradigma di cosa significhi gestire la rete e l’energia.

L’immagazzinamento di energia diventa un servizio. Ad esempio, in molti paesi, compresa l’Italia, l’energia elettrica ha un costo diverso a seconda del momento della giornata. L’energia costa di più quando c’è più domanda, durante la giornata, e di meno quando non c’è domanda, di notte. Una batteria applicata alla rete domestica può comprare dalla rete energia elettrica a basso costo durante la notte, immagazzinarla, per poi utilizzarla di giorno facendo risparmiare sulla differenza tra le fasce orarie di energia.

Se le batterie sono sufficientemente a buon mercato e la differenza tra le fasce orarie è sufficiente, la batteria ripagherà dell’investimento e permetterà di risparmiare, oltre a proteggere contro eventuali blackout e permettere all’intera rete di diventare più efficiente.

L’economia sostenibile si basa su nuove tecnologie e nuovi modelli di business

Le batterie su scala industriale, come la Hornsdale Power Reserve, funzionano sullo stesso modello.

Alcune aziende offrono batterie come servizio. Il consumatore non compra la batteria, ma la batteria è di proprietà di un’azienda che la installa in casa e la gestisce.

Parte del profitto va al consumatore, parte va all’azienda. Altre aziende offrono questa soluzione con i pannelli fotovoltaici, che possono essere comprati ma anche affittati. Il consumatore paga una cifra fissa al mese di affitto, inferiore alla cifra che pagava di bolletta quando l’energia veniva comprata dalla rete, e non deve investire per comprare l’impianto. L’azienda fa profitto sul canone di affitto, che verrà versato per decenni, visto che gli impianti fotovoltaici durano per oltre 30 anni con minima manutenzione.

L’economia sostenibile è desiderabile per il suo valore economico

Quando un nuovo modello di business funziona economicamente, viene adottato. Non c’è bisogno di considerazioni ambientali o di comprendere il cambiamento climatico. Se l’economia sostenibile, e le tecnologie che la sostengono, conviene economicamente, viene adottata da tutti, perché è nell’egoistico interesse di tutti farlo.

Pensa a te stesso: magari sei d’accordo che l’ambiente è importante, che il cambiamento climatico è un problema, ma sei disposto a pagare di più per avere un servizio peggiore? Forse sì, ma saresti un’eccezione. Non si può trasformare l’intera base economica andando contro gli interessi dei singoli, semplicemente perché la maggior parte delle persone fa ciò che conviene fare.

Se una soluzione permette di risparmiare verrà adottata, altrimenti no. Solo un’emergenza evidente che colpisce nell’immediato porta le persone a comportarsi diversamente, ma il cambiamento climatico non ha questa caratteristica, nonostante rappresenti la minaccia esistenziale più grave del secolo.

Quando il costo delle rinnovabili conviene rispetto alle fonti fossili, allora l’economia sostenibile viene adottata. E questo avviene indipendentemente dalle “credenze” dei singoli.

L’economia sostenibile parte in salita, ma vince la partita

La “tragedia dei beni comuni” rende le cose più difficili perché gran parte del costo dell’energia non rinnovabile è nascosto, rimandato a domani. Non venendo percepito nell’immediato dai consumatori, non modifica il loro comportamento.

Pressione sui governi e sui media per influenzare l’opinione pubblica a credere che il cambiamento climatico non sia un reale problema, abbinato all’impopolarità dell’introduzione di nuove tasse, fa sì che azioni da parte dei governi per correggere la “tragedia dei beni comuni” siano state limitate per lo più all’introduzione di incentivi per l’economia rinnovabile, controbilanciando così il problema goffamente senza davvero correggerlo.

Pensa solo a come verrebbe accolta una tassa sulla CO2, che aumenterebbe il costo di molti beni di consumo, a partire da benzina e gasolio! Non sono solo i consumatori a massimizzare il profitto presente, sono anche i politici e i capi d’industria, perché siamo tutti umani e, anche se comprendiamo razionalmente una minaccia futura, le necessità presenti sono percepite a livello viscerale.

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