Il cambiamento climatico rappresenta una delle sfide più urgenti del nostro tempo. Gli effetti dell’aumento delle temperature globali, dell’innalzamento dei mari, dell’estremizzazione degli eventi meteorologici e della perdita di biodiversità sono ormai evidenti su scala globale. In questo scenario, la decarbonizzazione – ovvero la progressiva eliminazione delle emissioni di gas serra, in particolare dell’anidride carbonica, dalle attività umane – si impone come una priorità imprescindibile. Il traguardo è ambizioso: raggiungere la neutralità climatica entro il 2050, come stabilito dall’Accordo di Parigi e dal Green Deal europeo.
Decarbonizzazione ed energie rinnovabili
Decarbonizzare significa ridurre, fino ad annullare, l’uso di combustibili fossili come carbone, petrolio e gas naturale, responsabili della maggior parte delle emissioni nocive per l’ambiente. Questo processo coinvolge tutti i settori: dall’industria ai trasporti, dal riscaldamento domestico alla produzione di energia. La transizione verso un’economia a basse emissioni richiede investimenti su larga scala, politiche lungimiranti e una profonda innovazione tecnologica.
Le energie rinnovabili sono il pilastro su cui si fonda la transizione energetica. Tecnologie come il solare fotovoltaico, l’eolico, l’idroelettrico e il geotermico forniscono energia pulita, inesauribile e sempre più competitiva in termini di costi. Queste tecnologie, combinate con soluzioni di accumulo energetico (come le batterie al litio o i sistemi di pompaggio), permettono di superare la discontinuità della produzione e garantire una fornitura stabile ed efficiente.
La simulazione ingegneristica al servizio della decarbonizzazione
Uno degli strumenti chiave per accelerare l’innovazione e ottimizzare le soluzioni tecnologiche è la simulazione multifisica. Attraverso modelli avanzati, è possibile prevedere il comportamento di dispositivi e sistemi complessi prima ancora della loro realizzazione fisica, riducendo tempi e costi di sviluppo.
Attraverso la simulazione multifisica, è possibile integrare fenomeni fisici diversi (termici, fluidodinamici, chimici, elettromagnetici) per simulare condizioni reali e, in ultima analisi, sviluppare soluzioni più efficienti, innovative e sostenibili.
Questo approccio consente alle aziende e ai ricercatori di anticipare i problemi, validare le scelte progettuali e ridurre la necessità di prototipi fisici, accelerando il time-to-market delle tecnologie verdi. La simulazione è dunque un alleato strategico per sviluppare tecnologie che rispondano alle esigenze della decarbonizzazione in modo efficace e sostenibile.
Esempi concreti dell’applicazione della simulazione includono l’ottimizzazione delle pale eoliche, la progettazione di moduli fotovoltaici, la simulazione di reazioni elettrochimiche in batterie e celle a combustibile per migliorare autonomia e durata; l’analisi di impianti per la produzione di idrogeno e di celle a combustibile.
Un’opportunità per approfondire: il webinar COMSOL
Per chi desidera comprendere meglio come la simulazione multifisica possa supportare la decarbonizzazione, COMSOL organizza un webinar gratuito intitolato “Migliorare le tecnologie per la decarbonizzazione con la simulazione”, in programma per il 4 giugno alle 14:30. Il webinar resterà disponibile anche successivamente in versione on-demand >>> https://www.comsol.it/c/gujb
Durante il webinar verranno presentati casi applicativi reali in cui la simulazione ha consentito di progettare tecnologie più efficienti, sostenibili e competitive. Sarà possibile scoprire come il software COMSOL Multiphysics® possa essere utilizzato in ambiti quali la produzione di energia, lo stoccaggio, la gestione termica e l’elettrochimica e porre domande ai tecnici COMSOL.
La decarbonizzazione è una sfida globale che richiede il contributo sinergico di ricerca, industria e istituzioni. Le energie rinnovabili rappresentano una risposta concreta, ma il loro pieno potenziale può essere raggiunto solo con un forte investimento in innovazione tecnologica. La simulazione numerica si conferma anche in questo contesto un alleato strategico per progettare soluzioni all’avanguardia.
