Rinnovabili • Emissioni energetiche globali 2023: +1,1%, nuovo record

È di nuovo record di emissioni energetiche globali nel 2023

“La transizione all’energia pulita è stata sottoposta a una serie di stress test negli ultimi cinque anni – e ha dimostrato la sua resilienza”, spiega Fatih Birol, direttore esecutivo dell’Agenzia internazionale dell’energia (IEA) che pubblica oggi il rapporto annuale sulle emissioni energetiche globali 2023

Emissioni energetiche globali 2023: +1,1%, nuovo record
Foto di Dragos Gontariu su Unsplash

Mai così poco carbone nel mix energetico delle economie avanzate dal 1900

(Rinnovabili.it) – La siccità in Cina, Stati Uniti e altre economie spinge verso l’alto le emissioni energetiche globali nel 2023. È questa la causa dietro il 40% della crescita totale di gas serra del settore l’anno scorso. Per rimpiazzare la mancata generazione dall’idroelettrico, infatti, i paesi hanno fatto affidamento soprattutto sulle fonti fossili, specialmente il carbone, il che ha generato 170 milioni di tonnellate di CO2 (MtCO2) in più. Nel complesso, il 2023 chiude con un +1,1% rispetto all’anno prima arrivando a quota 37,4 miliardi di tonnellate di CO2 (GtCO2).

Rinnovabili frenano la corsa delle emissioni energetiche globali 2023

Nonostante il record, va sottolineato che la crescita annuale è stata più contenuta rispetto a quella concretizzatasi nel 2022: 410 contro 490 MtCO2. Questo perché l’accelerazione della domanda è stata coperta in una quota crescente dalle rinnovabili e dal nucleare. Se l’idroelettrico fosse rimasto in linea con gli anni precedenti, le emissioni della generazione elettrica globale sarebbe diminuite, rendendo ancora più contenuto l’aumento complessivo.

E senza il balzo delle rinnovabili negli ultimi 5 anni, la crescita dei gas serra del settore energetico sarebbe stata il triplo rispetto alle 900 MtCO2 aggiuntive che si contano tra 2019 e 2023. Se si allarga lo sguardo all’ultimo decennio, la crescita delle emissioni energetiche procede a un ritmo di +0,5% annuo, abbastanza per delineare un rallentamento strutturale.

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crediti: IEA

“La transizione all’energia pulita è stata sottoposta a una serie di stress test negli ultimi cinque anni – e ha dimostrato la sua resilienza”, spiega Fatih Birol, direttore esecutivo dell’Agenzia internazionale dell’energia (IEA) che pubblica oggi il rapporto annuale sulle emissioni energetiche globali 2023.

“Una pandemia, una crisi energetica e un’instabilità geopolitica avevano tutte il potenziale per far deragliare gli sforzi volti a costruire sistemi energetici più puliti e sicuri. Invece, abbiamo visto il contrario in molte economie. La transizione verso l’energia pulita prosegue a ritmo sostenuto e tiene sotto controllo le emissioni, anche se la domanda globale di energia crescerà più fortemente nel 2023 rispetto al 2022”, prosegue Birol.

Se questa è la fotografia globale, la situazione delle economie avanzate registra un calo record delle emissioni energetiche globali 2023, arrivate ai livelli più bassi da 50 anni a questa parte (-4,5% sul 2022, pari a -520 MtCO2). Tutto questo mentre il pil ha continuato a salire, in media dell’1,7%. L’aspetto più significativo è il continuo phase out del carbone: “la domanda di carbone delle economie avanzate, guidata dagli sviluppi nel G7, è tornata al livello intorno al 1900”, sottolinea l’IEA.

Ma i fattori che influenzano questo calo sono molti: dalla forte diffusione delle energie rinnovabili al ricorso massiccio allo switch dal carbone al gas, dai miglioramenti dell’efficienza energetica a una produzione industriale più debole. “L’anno scorso è stato il primo in cui almeno la metà della produzione di elettricità nelle economie avanzate proveniva da fonti a basse emissioni come le rinnovabili e il nucleare”, conclude il rapporto.

In Europa, il calo delle emissioni energetiche è arrivato al livello record di -9%, -220 MtCO2, con il pil in crescita di 0,7 punti percentuali. Un calo che per oltre metà è determinato dalla crescita delle rinnovabili. E se l’output del nucleare fosse stato a livelli normali si sarebbero evitate altre 40 MtCO2.

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crediti: IEA

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.