Verso nuove frontiere sostenibili

Il mondo sta cambiando, su questo non ci sono dubbi. Un cambiamento su più fronti, dall’agricoltura biologica e biodinamica all’impiego di nuove fonti energetiche. Una serie di iniziative dirette verso il rinnovabile e il sostenibile, segnale che l’uomo sembra essersi finalmente accordo che sorvolare sull’utilizzo di nuovi sistemi di produzione energetica e posticipare la loro attuazione, non conviene veramente a nessuno. L’uomo è nato nella natura e se non si agirà in pieno rispetto di quest’ultima, non si andrà da nessuna parte. È ormai già da qualche anno che diverse realtà a livello mondiale hanno iniziato a considerare nuove soluzioni chiave per la sostenibilità ambientale, prefissandosi degli obiettivi a medio-lungo termine. In Europa, che in questi ultimi anni si è dimostrata il continente più all’avanguardia a livello di “propositi verdi”, ne è un esempio emblematico il famoso Green Deal, un insieme di iniziative proposte dalla Commissione Europea a fine 2019 a cui aderiranno i paesi membri dell’Unione Europea con un proposito in comune: ostacolare il cambiamento climatico e il degrado ambientale, raggiungendo l’impatto climatico zero entro il 2050. Tra accordi e patti internazionali in diverse parti del globo, la speranza è quella che si riesca a raggiungere un’uniformità di pensiero per una lotta comune globale in nome della sostenibilità ambientale, tramite iniziative che vanno dalla riduzione delle emissioni di gas serra alla difesa e al ripopolamento delle grandi foreste, gli unici polmoni del nostro piccolo pianeta.
Su un aspetto in particolare è estremamente prioritario agire, un contesto in cui noi tutti siamo immersi da ormai tanto tanto tempo e tutti noi conosciamo molto bene, persino i bambini.
Mi riferisco all’impiego dei combustibili fossili, ossia tutti quei combustibili che derivano dalla trasformazione di sostanza organica, secondo reazioni naturali sviluppate in milioni di anni. Questa categoria di composti comprende il carbone, il petrolio e il gas naturale, rappresentato dal metano.
A livello di fabbisogno e di consumi energetici mondiali, il petrolio rappresenta la principale fonte di energia del mondo contemporaneo, riuscendo a coprire il 40% del consumo energetico globale. Lo seguono il carbone, il combustibile più diffuso al mondo, che copre il 27% dei consumi e il gas naturale per il restante 23%.
Il carbone è senza dubbio il combustibile fossile peggiore, la cui combustione comporta le più alte emissioni di CO2, 30% maggiori rispetto a quelle comportate dalla combustione del petrolio e il 40-50% maggiori rispetto a quelle relative al gas naturale. La CO2, ricordiamolo, è, assieme al metano, uno dei principali gas serra responsabili del famoso “effetto serra” con il conseguente surriscaldamento globale. Poi viene il petrolio, il combustibile fossile più utilizzato, per concludere con il gas naturale che, considerando la sua minore incidenza a livello di inquinamento ambientale da combustione, viene considerato il futuro protagonista della transazione energetica verso un sistema decarbonizzato, quest’ultimo uno dei fini principali della “rivoluzione verde”.
Infatti, oltre alle emissioni di anidride carbonica ben inferiori rispetto a carbone e petrolio, è importante considerare i grandi vantaggi delle centrali elettriche alimentate a gas naturale. Queste hanno un’efficienza di conversione molto elevata (circa il 60% dell’energia in entrata viene trasformata in elettricità), sono programmabili, ovvero funzionano quando servono indipendentemente dalle condizioni esterne, ed entrano in funzione salendo a pieno regime in tempi rapidi.
Il proposito è quello di affiancare a questa essenziale fonte energetica di “transito” le fonti non programmabili, ossia dipendenti dall’ambiente e clima esterni. Mi riferisco al solare, all’eolico e all’idroelettrico il cui impiego è in forte aumento. Anche la produzione di idrogeno verde, di cui parlerò in seguito, può rappresentare una realtà interessante.
A livello sudamericano, un paese in particolare sta dimostrando un’ottima propensione alla transazione verde. Mi riferisco al Cile.
Ed è proprio il Cile il paese su cui voglio soffermarmi.

Il deserto di Atacama e la Patagonia: la combinazione perfetta

Come già chiarito in altri articoli (si consiglia in particolare la lettura di “La corrente di Humboldt, la cella di Hadley e l’effetto Föhn – La combinazione perfetta), il Cile rappresenta senza dubbio il paese con la combinazione climatica più sorprendente del pianeta. Mi riferisco alla stupefacente stabilità climatica del grande deserto di Atacama, le cui sabbie e rocce occupano una superficie pari a 1/3 del paese. Ma non solo. Questa lunga e stretta lingua di terra colorata copre una fascia di latitudine enorme, estendendosi per quasi 4500 chilometri, fino alla fredda e rigogliosa Patagonia, una delle più famose regioni del mondo, nota per la sua bellezza paesaggistica e naturale, per la fauna e per il clima particolarmente instabile. La vera forza naturale che domina le verdi e fresche terre del sud è il vento.
Quindi, ricapitolando, sole costante a nord e vento costante a sud, due realtà che fanno del Cile il paese più attrattivo al mondo per lo sviluppo delle energie pulite.
Questa straordinaria particolarità del Cile è quindi la chiave per dar libero sfogo a due delle più importanti iniziative verdi. Mi riferisco al solare a nord e all’eolico a sud. Sono ormai anni che il paese sta dimostrando una propensione nei confronti del progressivo passaggio al rinnovabile, facendo della decarbonizzazione uno dei suoi propositi principali e diventando così il paese guida del Sud America verso una matrice energetica sempre più pulita.
Ne sono una prova i dati ottenuti nel 2021 sulla produzione di energia elettrica, che mostrano che del totale nazionale, quasi il 24% proviene da impianti di energie rinnovabili: il solare, l’eolico, l’idroelettrico e il geotermico. Una percentuale in rapido aumento considerando che dal 2013 al 2021 la produzione di energia da fonti rinnovabili è aumentata quasi del 20%.
L’obiettivo del Cile? Realizzare un sistema energetico sostenibile al 100%, con l’obiettivo di chiudere tutte le centrali a carbone entro il 2040 e raggiungere l’impatto climatico zero entro il 2050.

Ma quali sono quindi i progetti in via di attuazione? 

C’è ne sono decine, sparsi per tutto il territorio nazionale, la maggior parte appartenenti alla EGPC, la Enel Green Power attiva in Chile. In questo articolo mi soffermerò solamente sui più rivoluzionari ed emblematici.
Gli ultimi aggiornamenti parlano di ben 44 progetti EGPC, per un totale di 6139 MW prodotti di cui 3704 dall’idroelettrico, 1580 dal solare, 785 dall’eolico e 69 dal geotermico.
Il 2019 è stato l’anno di svolta per molti progetti in via di sviluppo in Cile.
Direi di partire da Azabache, il primo impianto industriale ibrido della EGPC. La EGP, già attiva in 30 paesi e il cui obiettivo a livello globale è quello di guidare il passaggio verso una società decarbonizzata, è la grande azienda italiana leader nel mercato delle energie rinnovabili in Cile diventata emblema della gestione e dello sviluppo delle attività di produzione di energia da fonti rinnovabili. Il nuovo parco solare fotovoltaico della EGPC, la cui costruzione è iniziata a maggio 2020 nei pressi del parco eolico Valle de Los Vientos a circa 10 chilometri dalla città di Calama, nella regione di Antofagasta, sarà il risultato della combinazione di due tecnologie rinnovabili, il fotovoltaico e l’eolico, grazie all’unione con il parco eolico Valle de Los Vientos da 90 MW operativo da fine 2013. La natura bifacciale dei pannelli fotovoltaici di Azabache garantirà, assieme al parco di Valle de Los Vientos, una produzione di energia pari a circa 184 GWh all’anno, evitando così l’emissione annuale di circa 136.300 tonnellate di CO2 nell’atmosfera.
Oltre all’impianto di Azabache, nel distretto di Ollagüe in pieno deserto di Atacama, a 4500 metri di quota, la supremazia della EGPC ha sfornato una delle realtà industriali più all’avanguardia dell’America del Sud. Mi riferisco alla centrale di Cerro Pabellón, la prima centrale geotermica del Sud America. L’ultimo progetto della joint venture “Geotérmica del Norte” stipulata nel 2001 tra Enel ed Enap, La Empresa Nacional del Petróleo (L’impresa nazionale del petrolio), è incentrato sull’ampliamento della centrale tramite la realizzazione di una terza unità produttiva, la cui costruzione è stata avviata ad agosto 2019, grazie alla quale l’impianto geotermico riuscirà a garantire una produzione di energia a ciclo continuo pari a 600 GWh all’anno grazie all’abbinamento della terza unità da 33 MW ad altre due unità già in funzione, inaugurate a settembre 2017, ognuna con capacità pari a 24 MW, per un totale di 81 MW. La terza unità, la cui realizzazione è prevista entro il 2022, assieme alle altre due già operative permetterà di evitare l’emissione annuale di 470.000 tonnellate di CO2 nell’atmosfera.

Centrale geotermica Cerro Pabellón

Questo impianto dimostra ancora una volta le grandi potenzialità del territorio occupato dal deserto di Atacama che, oltre a rappresentare un simbolo per il solare, risulta essere un’ottima fonte di energia geotermica, offrendoci il calore proveniente dal ricco sottosuolo sabbioso e roccioso.
Sempre nel 2019 la regione di Atacama è stata scelta dalla EGPC per un’altra iniziativa nel campo del fotovoltaico, nonché per uno dei progetti più maestosi del Cile. Parlo del progetto Campos del Sol, il più grande impianto solare del paese. La location per l’emblema del solare è stata ancora una volta il deserto di Atacama, a circa 60 chilometri a nord-est del paese di Copiapó. I numeri dell’impianto, operativo entro il 2022, rendono meglio l’idea della sua imponenza: 382 MW di capacità installata, circa un milione di pannelli solari fotovoltaici bifacciali (generando in media il 12% in più di elettricità rispetto ai moduli convenzionali), una produzione energetica pari a 1160 GWh all’anno e 900.000 tonnellate annue di CO2 in meno nell’atmosfera. Il simbolo del fotovoltaico cileno avrà carattere innovativo e digitale grazie all’impiego di macchinari all’avanguardia guidati e controllati da un sistema GPS, e un’efficienza e produttività gestite e migliorate da remoto tramite l’impiego di un drone autonomo impiegato per il monitoraggio dell’opera.

Impianto Campos del Sol

Come è possibile notare, nonostante la generale instabilità causata dalla pandemia di COVID-19, la maggior parte dei progetti “verdi” sfornati nel 2019 in Cile, non hanno subito arresto. Certo, tra parziali lockdown e l’applicazione di restrizioni allo spostamento tra regioni, un certo rallentamento del work-in-progress nel rinnovabile è stato inevitabile, ma non determinante.
Ne è un ulteriore esempio l’impianto solare termico e fotovoltaico Cerro Dominador di proprietà della EIG Global Energy Partners, un investitore istituzionale leader nel settore energetico globale. L’allestimento, risultato della combinazione tra un impianto a concentrazione di energia solare (CSP – Concentrated Solar Plant) e un impianto fotovoltaico, rappresenta senza dubbio un altro esempio di avanguardia tecnologia nel campo del rinnovabile, facendo del Cerro Dominador il primo impianto del suo genere in Cile. Realizzato nei pressi della città di María Elena, nella regione di Antofagasta, l’ibrido solare dell’EIG assicura una produzione energetica pari a 210 MW evitando l’emissione di 640.000 tonnellate di CO2 all’anno. Gli importanti numeri di Cerro Dominador sono il risultato dell’operatività dei 392.000 pannelli solari di capacità pari a 100 MW, operativo dal 2017, assieme ai 110 MW del CSP, costituito da 10.600 eliostati e inaugurato il 9 giugno 2021.
La realizzazione dell’impianto fotovoltaico, iniziata nel maggio 2014, è stata possibile grazie all’intervento della società Abengoa, una delle più importanti multinazionali spagnole nel settore delle infrastrutture verdi, nonché l’azienda ingegneristica ed edile con cui la ESO (European Southern Observatory) ha firmato un accordo per la costruzione della struttura tecnica dell’ELT (Extremely Large Telescope). L’impianto CSP è il risultato di un accordo tra le società Abengoa e Acciona, una delle società leader a livello globale nello sviluppo di soluzioni rinnovabili orientate verso un sistema decarbonizzato.

L’impianto solare termico e fotovoltaico Cerro Dominador

Questi sono solo alcune delle realtà rinnovabili più significative che dimorano nel grande deserto di Atacama, conferendogli una verdissima nota futuristica nei suoi colori e paesaggi sconfinati.
Ma potrei aggiungerne molte altre.
Per esempio gli impianti fotovoltaici Chañares e Lalackama, entrambi già operativi e di proprietà della EGPC, il primo con una capacità istallata pari a 40 MW e potenziale energetico pari a 94 GWh all’anno e il secondo una con capacità pari a 60 MW e in grado di generare 160 GWh all’anno.
Ma non solo il solare. Oltre all’allestimento di Valle de Los Vientos, anche l’impianto di Taltal alimenta il settore eolico del paese. Una capacità installata pari a 99 MW e un potenziale energetico di 300 GWh all’anno, fanno di Taltal il più grande impianto eolico del Cile.

L’impianto fotovoltaico Chañares

Ma spostiamoci verso aree più ventilate e verdi, vale a dire verso i freschi territori centro-meridionali del paese.
Nella regione di Coquimbo, lungo la famosa Panamericana Norte, le 45 pale eoliche da 2MW ciascuna fanno di Talinay, con un potenziale energetico pari a 200 GWh all’anno, uno dei più importanti parchi eolici del paese ancora una volta di proprietà della Enel Green Power.
Ma c’è un progetto che, più di qualsiasi altro, delinea le potenzialità della Patagonia cilena. Nella regione di Magellano e dell’Antartide Cilena, dominata incessantemente dal vento, la location scelta per l’idrogeno verde è Punta Arenas, la città più meridionale del paese. E’ proprio qui dove pochi giorni fa è stata avviata la costruzione dell’impianto industriale di Cabo Negro, la cui conclusione è prevista per il secondo trimestre 2022. Il progetto è incentrato sulla produzione di idrogeno verde, ossia idrogeno senza emissioni di anidride carbonica. Non dimentichiamoci infatti che, per ragioni puramente economiche, il 95% dell’idrogeno attualmente prodotto viene ottenuto tramite diretto impiego di combustibili fossili, in particolar tramite reforming del metano o gassificazione del carbone, comportando l’emissione di enormi quantità di CO2.
Solo il 3% della produzione di idrogeno deriva da elettrolisi alimentata da energie rinnovabili.
Vantaggi? Un processo produttivo pulito dall’inizio alla fine. Svantaggi? I costi e le difficoltà per la realizzazione degli impianti industriali, un ostacolo che fortunatamente non sembra riuscire a scalfire la determinazione della EGP che, assieme a Siemens, Porsche, Enap e alla cilena Andes Mining & Energy, è la responsabile del progetto verde.
In questo caso sarò proprio l’energia del vento a sostenere l’elettrolisi delle fredde acque dello stretto di Magellano. Un impianto eolico costituito da una turbina da 3,4 MW che alimenterà un elettrolizzatore da 1,22 MW fornito da Siemens.

Obiettivi? Una produzione di idrogeno a impatto zero pari a 160 milioni di tonnellate all’anno. 

Ancora una volta sarà il Cile a dare l’esempio, l’impronta giusta per un sistema sempre più pulito e decarbonizzato. La vera sfida è rendere più economica la produzione dell’idrogeno, l’elemento più abbondante dell’universo e il carburante delle stelle, riducendo i costi degli elettrolizzatori e abbattendo il costo del KWh da fonti rinnovabili. Un obiettivo a lungo termine? Il mondo sta cambiando troppo rapidamente per dire di sì. Eolico, solare, geotermico e idrogeno verde, i quattro pilastri rinnovabili in fase di rapido sviluppo, chiaro segno di un cambiamento necessario e inevitabile verso un pianeta più sano per tutti.