Rinnovabili • Carbon budget: quanto tempo abbiamo prima di sforare gli 1,5°C?

Carbon budget: quanto tempo abbiamo prima di sforare gli 1,5°C?

Possiamo emettere ancora tra le 230 e le 440 GtCO2 prima di superare la soglia più bassa di riscaldamento globale pattuita con l’accordo di Parigi sul clima

Carbon budget: quanto tempo abbiamo prima di sforare gli 1,5°C?
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Uno studio della Concordia University restringe il carbon budget

(Rinnovabili.it) – Per avere una possibilità del 50% di limitare il riscaldamento globale a 1,5°C, il mondo può emettere ancora 770 gigatonnellate di anidride carbonica (GtCO2). Se invece vogliamo disporre di una probabilità più alta, dei 2/3, il carbon budget rimanente scende a 570 GtCO2. Queste sono le cifre calcolate dall’IPCC, il Panel intergovernativo sui cambiamenti climatici, nello Special Report 1,5 (SR1,5) pubblicato a ottobre 2018. Uno studio pubblicato su Nature Communications Earth and Environment rivede i conti. E stringe il budget di carbonio ancora a disposizione.

I ricercatori della Concordia University che hanno prodotto lo studio impiegano un nuovo metodo per il calcolo del carbon budget rimanente. Il nuovo frame work è in grado di stimare in modo più preciso i valori del budget di carbonio e il suo margine di incertezza. Secondo gli autori del lavoro, ci resterebbero appena tra le 230 e le 440 GtCO2 a partire dal 2020.

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Quanto tempo ci rimane, con questa finestra di valori? I conti sono presto fatti. Nel 2019, calcola il recente Emission Gap Report dell’UNEP, abbiamo emesso in atmosfera quasi 60GtCO2. Quindi, abbiamo meno di 4 anni ai ritmi attuali di emissioni se vogliamo mantenere una probabilità alta, del 67%, di limitare il riscaldamento globale a 1,5°C sui valori pre-industriali. Se vogliamo una probabilità media, 50/50, ci restano poco più di 7 anni.

Esistono diverse altre stime sul carbon budget rimanente. I valori presentati differiscono a volte anche di molto. Il motivo è il modo in cui vengono calcolate le incertezze relative ad alcuni fattori chiave, tra i quali l’impatto sul clima delle emissioni che abbiamo già prodotto e il contributo al riscaldamento globale di alcuni gas serra diversi dalla CO2 nel futuro. Lo studio della Concordia University ha il merito di “mettere a sistema” tutte queste diverse misure dell’incertezza, racchiuderle in una singola equazione, e ottenere un livello di dettaglio maggiore.

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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.

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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.

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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.