Rinnovabili • Budget di carbonio: è il 10% più ampio di quanto stimato

Abbiamo un budget di carbonio più ampio del previsto per 1,5 gradi

Prima di superare le due soglie dell’Accordo di Parigi ci restano ancora, rispettivamente, 812 GtCO2eq e 1048 GtCO2eq. Il 10% in più di quanto stimano gli studi più accreditati finora. Ma ai ritmi attuali bruceremo questo budget di carbonio in circa 10 anni

Budget di carbonio: è il 10% più ampio di quanto stimato
Foto di Tim van der Kuip su Unsplash

L’università di Exeter presenta un nuovo metodo per calcolare il budget di carbonio

(Rinnovabili.it) – Un nuovo metodo per calcolare quante emissioni di gas serra ci possiamo ancora permettere pima di sforare stabilmente gli obiettivi di Parigi ci regala qualche anno in più. Il budget di carbonio mondiale potrebbe essere il 10% più grande di quanto stimato finora. Ma in ogni caso, ai ritmi emissivi attuali, lo sperpereremo in fretta.

Anche se non esiste un unico metodo consolidato per calcolare il budget di carbonio globale, l’assunto di base è identico per tutti: i livelli di gas serra sono un ottimo indicatore del riscaldamento globale attuale e futuro. Ma come calibrare esattamente questa relazione fa la differenza.

Le stime precedenti sul budget di carbonio globale

Secondo l’ultimo rapporto IPCC pubblicato nel 2021, per avere una ragionevole probabilità del 66% di rispettare l’obiettivo più ambizioso dell’accordo di Parigi, possiamo emettere ancora 360 miliardi di tonnellate di CO2 equivalente (GtCO2eq). Ai ritmi attuali, sosteneva l’IPCC, le avremmo esaurite nel 2030. Se scegliamo una probabilità più rischiosa, appena del 50%, il totale sale a 500 GtCO2eq.

Ma uno studio del 2023 ha aggiornato i dati e ha calcolato che in 3 anni la Terra ha già consumato metà di quel budget di carbonio, anticipando lo sforamento al 2028. E sottolineava che il numero è soggetto a incertezza elevata, soprattutto perché non sappiamo precisamente come reagirà il sistema climatico con la diminuzione degli aerosol, che finora hanno avuto un effetto raffrescante sul Pianeta. È proprio alla minor concentrazione di aerosol che oggi viene legato l’aumento eccezionale delle temperature degli oceani globali, che nei giorni scorsi hanno di nuovo segnato il record assoluto con 21,2°C.

Un budget più ampio del 10%

Secondo il modello elaborato dall’università di Exeter, in Gran Bretagna, il riscaldamento globale storico e le emissioni di carbonio stimate fino ad oggi sono un ottimo indicatore della quantità di emissioni di carbonio rimaste prima di superare gli obiettivi climatici di Parigi. I ricercatori hanno considerato le simulazioni storiche di tutti i modelli predittivi disponibili e le proiezioni future per una serie di scenari, combinandole con le stime osservate del riscaldamento globale e delle emissioni di CO2 di origine antropica fino ai giorni nostri.

Il risultato è che il budget di carbonio per 1,5 gradi è di 812 GtCO2eq (con un intervallo di 691-933 GtCO2eq, mentre quello per i 2 gradi è di 1048 GtCO2eq (e una forchetta compresa tra 881 e 1216 GtCO2eq). Entrambi sono circa il 10% più ampi dei valori medi che si ricavano dall’insieme dei modelli predittivi. “La linearità tra emissioni cumulative e riscaldamento globale risulta essere mantenuta almeno fino a 4°C”, sottolineano gli autori. Ma anche con quest’espansione, ci restano più o meno solo 10 anni prima di aver davvero sforato 1,5 gradi.


Rinnovabili • Turbine eoliche ad asse verticale

Turbine eoliche ad asse verticale, efficienza migliorata del 200%

Dall'EPFL svizzero il primo studio che applica un algoritmo di apprendimento automatico alla progettazione della pale delle turbine VAWT

Turbine eoliche ad asse verticale
via depositphotos

Nuovi progressi per le turbine eoliche ad asse verticale

Un aumento dell’efficienza del 200% e una riduzione delle vibrazioni del 70%. Questi due dei grandi risultati raggiunti nel campo delle turbine eoliche ad asse verticale,  presso l’UNFoLD, il laboratorio di diagnostica del flusso instabile della Scuola Politecnica Federale di Losanna (EPFL). Il merito va a Sébastien Le Fouest e Karen Mulleners che, in un’anteprima mondiale hanno migliorato questa specifica tecnologia impiegando un algoritmo di apprendimento automatico.

leggi anche Ragni giganti in metallo per l’installare l’eolico offshore

Turbine eoliche VAWT, vantaggi e svantaggi

Si tratta di un progresso a lungo atteso dal comparto. Le turbine eoliche ad asse verticale o VAWT per usare l’acronimo inglese di “Vertical-axis wind turbines” offrono sulla carta diversi vantaggi rispetto ai classici aerogeneratori ad asse orizzontale. Ruotando attorno ad un asse ortogonale al flusso in entrata, il loro lavoro risulta indipendente dalla direzione del vento, permettendogli di funzionare bene anche nei flussi d’aria urbani. Inoltre offrono un design più compatto e operano a frequenze di rotazione più basse, il che riduce significativamente il rumore e il rischio di collisione con uccelli e altri animali volanti. E ancora: le parti meccaniche della trasmissione possono essere posizionate vicino al suolo, facilitando la manutenzione e riducendo i carichi strutturali.

Perché allora non sono la scelta dominante sul mercato eolico? Come spiega lo stesso Le Fouest, si tratta di un problema ingegneristico: le VAWT funzionano bene solo con un flusso d’aria moderato e continuo. “Una forte raffica aumenta l’angolo tra il flusso d’aria e la pala, formando un vortice in un fenomeno chiamato stallo dinamico. Questi vortici creano carichi strutturali transitori che le pale non possono sopportare“, scrive Celia Luterbacher sul sito dell’EPFL.

Energia eolica e algoritmi genetici

Per aumentare la resistenza, i ricercatori hanno cercato di individuare profili di inclinazione ottimali.  Il lavoro è iniziato montando dei sensori, direttamente su una turbina in scala ridotta, a sua volta accoppiata ad un ottimizzatore funzionante con algoritmi genetici di apprendimento. Di cosa si tratta? Di una particolare tipologia di algoritmi euristici basati sul principio della selezione naturale.

Quindi muovendo la pala avanti e indietro con angoli, velocità e ampiezze diverse, hanno generato una serie di profili di inclinazione. “Come in un processo evolutivo, l’algoritmo ha selezionato i profili più efficienti e robusti e ha ricombinato i loro tratti per generare una ‘progenie’ nuova e migliorata”. Questo approccio ha permesso a Le Fouest e Mulleners non solo di identificare due serie di profili di passo che contribuiscono a migliorare significativamente l’efficienza e la robustezza della macchina, ma anche di trasformare la più grande debolezza delle turbine eoliche ad asse verticale in un punto di forza. I risultati sono riportati su un articolo recentemente pubblicato sulla rivista Nature Communications.

leggi anche Il primo parco eolico galleggiante d’Italia ottiene l’autorizzazione

Rinnovabili •
About Author / Stefania Del Bianco

Giornalista scientifica. Da sempre appassionata di hi-tech e innovazione energetica, ha iniziato a collaborare alla testata fin dalle prime fasi progettuali, profilando le aziende di settore. Nel 2008 è entrata a far parte del team di redattori e nel 2011 è diventata coordinatrice di redazione. Negli anni ha curato anche la comunicazione e l'ufficio stampa di Rinnovabili.it. Oggi è Caporedattrice del quotidiano e, tra le altre cose, si occupa quotidianamente delle novità sulle rinnovabili, delle politiche energetiche e delle tematiche legate a tecnologie e mercato.