Conti: in Italia troppi ostacoli agli investimenti nelle rinnovabili

Nella giornata conclusiva del 20° Congresso mondiale dell’energia, il World Energy Congress (WEC) che si è svolto a Roma dall’11 al 15 novembre, abbiamo incontrato Fulvio Conti, Amministratore Delegato e Direttore Generale dell’Enel

Per Enel, che dopo l’Opa dello scorso ottobre su Endesa è diventato il secondo colosso energetico in Ue e al mondo, subito dopo la francese Edf, la sfida del futuro si gioca su tre variabili: energia a sufficienza, economica e pulita. Queste variabili costituiscono “l’equazione dell’energia”, ha dichiarato Conti nel suo intervento al WEC.

Flavia Marimpietri – *Quanto pesa nell’ _equazione dell’energia_ di Enel la terza variabile, quella della sostenibilità ambientale, cioè delle rinnovabili?*
*Fulvio Conti* -“L’Enel sta investendo 3,3 miliardi di euro per sviluppare al 2012 circa 1.700 MW di capacità rinnovabile. Inoltre, sono stati investiti 800 milioni di euro nella ricerca sulle fonti alternative. Tecnologia e ricerca svolgeranno un ruolo chiave per il futuro. Anche se, almeno fino al 2030, il consumo di fonti fossili crescerà, fino a coprire l’80% della domanda: le rinnovabili non saranno capaci di rimpiazzare i fossili almeno per il prossimo decennio
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FM – *Quanto rappresentano oggi, in percentuale, gli investimenti di Enel nelle fonti rinnovabili rispetto alle altre fonti, fossili e nucleare?*
*FC* – In questo momento è molto elevata la percentuale di investimenti in rinnovabili. Nel nostro progetto vi abbiamo dedicato 4 miliardi di euro, su un totale di 15. Un investimento ben più alto di quello che è il totale degli investimenti dedicati alla generazione di energia. Infatti, investiamo anche nelle reti e nel miglioramento della qualità del servizio, al fine di ridurre i tempi di interruzione e dare una maggiore fruibilità del prodotto energia elettrica a tutti i cittadini.

FM – *L’Enel sta investendo molto nelle fonti alternative all’estero, in particolare negli Stati Uniti, con geotermico, idroelettrico e biomasse. Perché, che cos’è che non funziona in Italia?*
*FC* – Noi investiamo anche in Italia, il problema è che in Italia è difficile avere i permessi per costruire gli impianti. Anche quando si tratta di semplici mulini a vento, o quando si tratta di installare dei pannelli fotovoltaici, la procedura burocratica e ambientalista che si segue è particolarmente gravosa, lenta e difficile da abbattere. In altri Paesi si è molto più rapidi.

FM – *Per superare gli ostacoli allo sviluppo delle rinnovabili nel nostro Paese, cosa chiede alla politica?*
*FC* – “Chiedo una modifica del Testo unico della Costituzione, l’articolo V, che riporti possibilmente al centro (ndr. a livello nazionale) la politica dell’energia, con lo stesso sistema che usano i francesi. Questi coinvolgono le popolazioni locali e le autonomie, ma in un processo preordinato, con tempi certi e soluzioni disponibili. Anche per un “no”, ma che sia documentato e motivato.

FM – *Il mercato dell’energia è stato messo alle strette dagli obbiettivi di riduzione delle emissioni che l’Ue si è data con il target cd. “20/20/20”, per raggiungere i quali, oggi, in Italia, si è tornato a parlare di un tema scottante: il nucleare. Secondo lei, in questo momento, risulta più conveniente investire nel nucleare o nelle fonti rinnovabili?*
*FC* – Bisogna investire in tutte le risorse disponibili. Il nucleare è disponibile e va sicuramente perseguito, così come vanno perseguite le rinnovabili. Non c’è un’unica soluzione, c’è un insieme di soluzioni, che si adeguano ai singoli paesi. E’ necessario un bilanciamento corretto delle singole fonti di produzione.

FM – *Poi il nucleare, con Enel, noi italiani ce l’abbiamo già, non sul nostro territorio…*
*FC* – Si, ce l’abbiamo già. Se per italiani intendiamo l’azionariato principale di Enel il nucleare ce l’abbiamo già: in Slovacchia e in Spagna. Il 20% dell’energia che consumiamo in questo momento in Italia viene dal nucleare francese. Noi, avendo abbandonato da un giorno all’altro, unico Paese al mondo, la migliore tecnologia mondiale allora esistente, che era il nostro nucleare, siamo diventati per anni tributari del nucleare in Francia. Abbiamo fatto ricchi i Francesi a danno nostro.

FM – *Oggi nel corso il suo intervento, qui, al Congresso Mondiale dell’Energia, Greenpeace ha effettuato un blitz per protestare contro le attività nucleari dell’Enel in alcuni Paesi dell’Est Europa, come la Slovacchia. Come commenta?*
*FC* – Greenpeace ha diritto di esibire i suoi banners – con riferimento allo striscione srotolato nella sala dagli attivisti – e faccio loro i complimenti per l’abilità nel farsi vivi, ma non condivido la loro opinione del mondo. La tecnologia che stiamo portando avanti in Slovacchia è avanzata rispetto a quella esistente e provvista di accorgimenti che la rendono simile alla III generazione”

Grazie ad un nuovo processo sintetico è stato creato un elettrolita di solfuro solido dotato della più alta conduttività per gli ioni di sodio più alta mai registrata. Circa 10 volte superiore a quella richiesta per l'uso pratico

Batterie al Sodio allo Stato Solido più facili da Produrre

La batterie allo stato solido incarnano a tutti gli effetti il nuovo mega trend dell’accumulo elettrochimico. E mentre diverse aziende automobilistiche tentano di applicare questa tecnologia agli ioni di litio, c’è chi sta percorrendo strade parallele. É il caso di alcuni ingegneri dell’Università Metropolitana di Osaka, in Giappone. Qui i professori Osaka Atsushi Sakuda e Akitoshi Hayash hanno guidato un gruppo di ricerca nella realizzazione di batterie al sodio allo stato solido attraverso un innovativo processo di sintesi.

Batterie a Ioni Sodio, nuova Frontiera dell’Accumulo

Le batterie al sodio (conosciute erroneamente anche come batterie al sale) hanno conquistato negli ultimi anni parecchia attenzione da parte del mondo scientifico e industriale. L’abbondanza e la facilità di reperimento di questo metallo alcalino ne fanno un concorrente di primo livello dei confronti del litio. Inoltre l’impegno costante sul fronte delle prestazioni sta portando al superamento di alcuni svantaggi intrinseci, come la minore capacità. L’ultimo traguardo raggiunto in questo campo appartiene ad una ricerca cinese che ha realizzato un unità senza anodo con una densità di energia superiore ai 200 Wh/kg.

Integrare questa tecnologia con l’impiego di elettroliti solidi potrebbe teoricamente dare un’ulteriore boost alla densità energetica e migliorare i cicli di carica-scarica (nota dolente per le tradizionali batterie agli ioni di sodio). Quale elettrolita impiegare in questo caso? Quelli di solfuro rappresentano una scelta interessante grazie alla loro elevata conduttività ionica e lavorabilità. Peccato che la sintesi degli elettroliti solforati non sia così semplice e controllabile. Il che si traduce in un’elevata barriera per la produzione commerciale delle batterie al sodio allo stato solido.

Un Flusso di Polisolfuro reattivo

É qui che si inserisce il lavoro del team di Sakuda a Hayash. Gli ingegneri hanno messo a punto un processo sintetico che impiega sali fusi di polisolfuro reattivo per sviluppare elettroliti solidi solforati. Nel dettaglio utilizzando il flusso di polisolfuro Na₂S_x come reagente stechiometrico, i ricercatori hanno sintetizzato due elettroliti di solfuri di sodio dalle caratteristiche distintive, uno dotato della conduttività degli ioni di sodio più alta al mondo (circa 10 volte superiore a quella richiesta per l’uso pratico) e uno vetroso con elevata resistenza alla riduzione.

“Questo processo è utile per la produzione di quasi tutti i materiali solforati contenenti sodio, compresi elettroliti solidi e materiali attivi per elettrodi“, ha affermato il professor Sakuda. “Inoltre, rispetto ai metodi convenzionali, rende più semplice ottenere composti che mostrano prestazioni più elevate, quindi crediamo che diventerà una metodologia mainstream per il futuro sviluppo di materiali per batterie al sodio completamente allo stato solido“.  I risultati sono stati pubblicati su Energy Storage Materials and Inorganic Chemistry .

Un gruppo di scienziati della Lehigh University ha sviluppato un materiale dotato di una efficienza quantistica esterna di 90 punti percentuali sopra quella delle celle solari tradizionali

Nuovo materiale quantistico con un assorbimento solare medio dell’80%

Atomi di rame inseriti tra strati bidimensionali di seleniuro di germanio e solfuro di stagno. Questa la ricetta messa a punto dai fisici Srihari Kastuar e Chinedu Ekuma nei laboratori della Lehigh University, negli Stati Uniti, per dare una svecchiata alla prestazioni delle celle solari. Il duo di ricercatori ha così creato un nuovo materiale quantistico dalle interessanti proprietà fotovoltaiche. Impiegato come strato attivo in una cella prototipo, infatti, il nuovo materiale ha mostrato un assorbimento solare medio dell’80%, un alto tasso di generazione di portatori fotoeccitati e un’efficienza quantistica esterna (EQE) record del 190%. Secondo gli scienziati il risultato raggiunto supera di gran lunga il limite teorico di efficienza di Shockley-Queisser per i materiali a base di silicio e spinge il campo dei materiali quantistici per il fotovoltaico a nuovi livelli. 

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L’efficienza quantistica esterna

Tocca fare una precisazione. L’efficienza quantistica esterna non va confusa con l’efficienza di conversione, il dato più celebre quando si parla di prestazioni solari. L’EQE rappresenta il rapporto tra il numero di elettroni che danno luogo a una corrente in un circuito esterno e il numero di fotoni incidenti ad una precisa lunghezza d’onda. 

Nelle celle solari tradizionali, l’EQE massimo è del 100%, tuttavia negli ultimi anni alcuni materiali e configurazioni avanzate hanno dimostrato la capacità di generare e raccogliere più di un elettrone da ogni fotone ad alta energia incidente, per un efficienza quantistica esterna superiore al 100%. Il risultato di Kastua e Ekuma, però, rappresenta un unicum nel settore.

Celle solari a banda intermedia

Per il loro lavoro due fisici sono partiti da un campo particolare della ricerca fotovoltaica. Parliamo delle celle solari a banda intermedia (IBSC – Intermediate Band Solar Cells), una tecnologia emergente che ha il potenziale per rivoluzionare la produzione di energia pulita. In questi sistemi la radiazione solare può eccitare i portatori dalla banda di valenza a quella di conduzione, oltre che direttamente, anche in maniera graduale. Come?  “Passando” per l’appunto attraverso stati di una banda intermedia, livelli energetici specifici posizionati all’interno della struttura elettronica di un materiale creato ad hoc. “Ciò consente a un singolo fotone di provocare generazioni multiple di eccitoni attraverso un processo di assorbimento in due fasi“, scrivono i due ricercatori sulla rivista Science Advances.

Nel nuovo materiale quantistico creato dagli scienziati della Lehigh University questi stati hanno livelli di energia all’interno dei gap di sottobanda ideali. Una volta testato all’interno di una cella fotovoltaica prototipale il materiale ha mostrato di poter migliorare l’assorbimento e la generazione di portatori nella gamma dello spettro dal vicino infrarosso alla luce visibile. 

La rivoluzione dei materiali quantistici

Il duo ha sviluppato il nuovo materiale sfruttando i “gap di van der Waals”, spazi atomicamente piccoli tra materiali bidimensionali stratificati. Questi spazi possono confinare molecole o ioni e gli scienziati dei materiali li usano comunemente per inserire, o “intercalare”, altri elementi per ottimizzare le proprietà dei materiali. Per la precisione hanno inserito atomi di rame tra strati di seleniuro di germanio e solfuro di stagno. “Rappresenta un candidato promettente per lo sviluppo di celle solari ad alta efficienza di prossima generazione – ha sottolineato Ekuma – che svolgeranno un ruolo cruciale nell’affrontare il fabbisogno energetico globale“.