Rinnovabili in USA

Il presidente Joe Biden sta spostando gli Stati Uniti il più rapidamente possibile verso un’economia prevalentemente alimentata da energia eolica e solare. Nei suoi primi giorni in carica, Biden ha emesso diversi ordini esecutivi che ordinano alla burocrazia federale di piegare tutti gli sforzi per raggiungere questo obiettivo. Uno di questi primi ordini esecutivi, datato 27 gennaio 2021 e intitolato “Affrontare la crisi climatica in patria e all’estero”, affermava:

“È politica della mia amministrazione organizzare e dispiegare la piena capacità delle sue agenzie per combattere la crisi climatica per attuare un approccio a livello governativo che riduca l’inquinamento climatico in ogni settore dell’economia …”

Quando vengono bruciati per generare energia, i combustibili fossili – carbone, petrolio e gas naturale – emettono tutti anidride carbonica, altrimenti nota nel linguaggio di Biden come “inquinamento climatico”. Quindi, secondo la direttiva di Biden, devono essere tutti soppressi. L’alternativa di espandere l’energia nucleare è stata nel frattempo resa impraticabile dall’ostruzione normativa; e la nostra potenziale capacità idroelettrica è già quasi al limite di utilizzo. Ciò lascia come principale opzione rimanente la generazione di elettricità da impianti eolici e solari; e in effetti, l’opzione eolica / solare elettrica è attualmente oggetto di grande favore normativo, tra cui ampi sussidi governativi e benefici fiscali.

In occasione della Giornata della Terra dello scorso anno, il 22 aprile 2021, Biden ha rilasciato un comunicato stampa che espande i suoi ordini esecutivi e stabilisce obiettivi specifici per l’eliminazione dei combustibili fossili dall’economia statunitense. Sebbene il Congresso non abbia agito su tali proposte, il comunicato stampa della Giornata della Terra avrebbe impegnato gli Stati Uniti con un’azione esecutiva unilaterale a “100% di elettricità priva di inquinamento da carbonio entro il 2035” e a una “economia a zero emissioni nette entro e non oltre il 2050“.

Siamo quindi come paese imbarcato in un programma di crash ordinato dal governo per eliminare la nostra produzione di elettricità da combustibili fossili entro un periodo molto breve di 13 anni e per eliminare tutto l’uso di combustibili fossili entro 28 anni non molto più lunghi. Quando Biden e altri sostenitori della generazione eolica e solare parlano, sembrano credere che la sfida posta sia solo una questione di avere attualmente troppa generazione di combustibili fossili e non abbastanza eolico e solare; e quindi, realizzare la transizione a “zero netto” sarà una semplice questione di costruire sufficienti impianti eolici e solari e avere tali impianti che sostituiscono quelli attuali che utilizzano i combustibili fossili.

Si sbagliano completamente su questo.

I sostenitori dell’energia verde, tra cui il nostro Presidente e la sua amministrazione, percepiscono completamente male la sfida a portata di mano. La transizione proposta allo “zero netto” attraverso l’energia eolica e solare non solo non è facile, ma è una fantasia totale. Probabilmente non può verificarsi affatto senza minare drammaticamente la nostra economia, il nostro stile di vita e la nostra sicurezza, e certamente non può verificarsi a un costo ragionevole che si avvicini a un costo ragionevole. Ad un certo punto, la transizione forzata in corso, se dovesse continuare, raggiungerà inevitabilmente i limiti fisici e / o finanziari e si schianterà e brucerà. Ma le circostanze in cui si verificheranno lo schianto e la combustione sono attualmente sconosciute. Quindi, peggio che essere una mera fantasia, il tentativo di realizzare una transizione “net zero” è una fantasia altamente pericolosa, che mette a rischio la vita, la salute e la sicurezza di tutti gli americani mentre il tentativo di transizione procede verso il suo inevitabile fallimento.

La radice del problema è che gli impianti di generazione eolica e solare producono qualcosa di fondamentalmente diverso da ciò che producono i combustibili fossili. I combustibili fossili producono energia affidabile e dispacciabile, cioè disponibile quando desiderato e necessario. Il vento e il sole producono energia intermittente, cioè disponibile solo quando le condizioni meteorologiche lo consentono, che spesso non corrisponde alla domanda dei consumatori.

Ecco qualcosa che dovrebbe essere ciecamente ovvio, ma sfortunatamente non viene menzionato nelle discussioni sulla transizione all’energia verde: nessuna quantità di generazione incrementale di energia eolica e solare da sola può mai fornire una rete elettrica affidabile 24 ore su 24, 7 giorni su 7. L’elettricità viene prodotta nel momento in cui viene consumata, e quindi una rete affidabile deve fornire elettricità per soddisfare la domanda dei consumatori a tutte le ore. Per fare solo l’esempio più ovvio, le turbine eoliche non producono nulla quando il vento è calmo e i pannelli solari non producono nulla di notte; e quindi, un sistema combinato eolico / solare non produce nulla in una notte calma. Sfortunatamente, il picco della domanda di elettricità si verifica spesso la sera, poco dopo il tramonto, quando il vento è calmo o vicino ad esso. Senza un backup completo da qualche fonte, una rete elettrica alimentata dal vento e dal sole sperimenterà, come solo questo esempio, un blackout completo in ogni notte calma. Costruire un milione di turbine eoliche e pannelli solari, o un miliardo, o un trilione non aggiunge un solo watt di elettricità in una notte calma e priva di vento. Durante quella notte occorre avere a disposizione energia immagazzinata e disponibile.

I combustibili fossili, e in particolare il gas naturale, provvedono il supporto necessario per un sistema di generazione di elettricità principalmente eolica/ solare. Ma il nostro presidente ora ordina che il sostegno dei combustibili fossili è “inquinamento da carbonio” e deve essere eliminato. L’opzione rimanente è l’accumulo di energia dal momento in cui viene prodotta (ad esempio, nel caso di un sistema eolico / solare, a mezzogiorno in una ventosa giornata di giugno) fino al momento in cui è necessaria per il consumo (ad esempio, 7 PM in una tranquilla notte di dicembre).

Il che ci porta all’affermazione numero due: se si propone un sistema di elettricità prevalentemente eolica / solare, in cui il backup dei combustibili fossili è vietato, è necessario, ripetere, affrontare la questione dello stoccaggio di energia. Senza il back-up dei combustibili fossili e con il nucleare e l’idroelettrico vincolati, lo stoccaggio è l’unica opzione rimasta. Quanto sarà necessario? Quanto costerà? Per quanto tempo l’energia dovrà rimanere in deposito prima di essere utilizzata? E esistono sistemi di accumulo in grado di immagazzinare l’energia per quel periodo di tempo e restituirla senza perdite significative e alla velocità necessaria per mantenere le luci accese?

 

Ci dovrebbero essere studi di ingegneria altamente dettagliati su come la transizione può essere realizzata. I requisiti per le quantità di batterie misurate in gigawattora dovrebbero essere noti con un elevato livello di precisione. Dovremo conoscere dettagliatamente le quantità di materiali necessari per produrre le batterie. A soli 13 anni da quando avremo un sistema elettrico privo di carbonio, dovrebbero esserci progetti dimostrativi esistenti che mostrino chiaramente quale tecnologia verrà utilizzata e che la tecnologia proposta funziona e può essere implementata su scala di rete e a costi ragionevoli.

Niente di tutto ciò. Al momento attuale, il governo sta prestando poca o nessuna attenzione significativa al problema dello stoccaggio dell’energia. Non esiste un piano ingegneristico dettagliato su come realizzare la transizione. Non ci sono studi dettagliati supportati dal governo su quanto spazio di archiviazione sarà necessario, o su quale tecnologia può svolgere il lavoro, o sui costi.

 

In questo deserto alcuni volontari hanno prodotto calcoli credibili che indicano che il backup di un sistema di elettricità eolica / solare prevalentemente intermittente che utilizza solo lo stoccaggio della batteria richiederà lo stoccaggio nell’intervallo di circa 30 giorni di utilizzo medio per evitare un rischio significativo che le batterie si esauriscano e il sistema vada in crash. Le elevate quantità di stoccaggio richieste sono in gran parte una conseguenza della stagionalità inerente alla generazione eolica o solare (gli impianti solari producono molta più elettricità in estate rispetto all’inverno)

Un esempio di un serio sforzo per determinare quanto e quale tipo di accumulo di energia sarebbe sufficiente per sostenere un sistema elettrico completamente eolico / solare è stato prodotto nel 2018 da Roger Andrews, un ingegnere in pensione che allora viveva in Messico. Il lavoro di Andrews è apparso su un sito web chiamato Energy Matters nel novembre 2018. Andrews ha preso in considerazione due casi, uno per la California e l’altro per la Germania, e ha ottenuto dati dettagliati sull’utilizzo di elettricità e sulla produzione da parte di impianti eolici e solari esistenti in quei luoghi al fine di effettuare i suoi calcoli.

I fogli di calcolo di Andrews e i grafici che appaiono nel suo post dimostrano che, in gran parte a causa della stagionalità della produzione sia dal sole che dal vento, ci vorrebbero circa 30 giorni di consumo di elettricità immagazzinata per superare un intero anno con un sistema eolico / solare. Andrews ha dimostrato che le batterie per mantenere quella quantità di carica costerebbero oltre il PIL di un anno intero per la California o la Germania, anche se, in base alla tecnologia esistente, le batterie anche a un costo così enorme non avrebbero la capacità di mantenere la carica per mesi sufficienti per svolgere il loro compito. Alla fine del suo post, Andrews ha concluso: “Lo stoccaggio non è chiaramente un’opzione per un futuro rinnovabile al 100% a basso costo”.

In un esempio più recente, nel gennaio 2022, un uomo di nome Ken Gregory – un ingegnere in pensione che vive a Calgary, in Canada – si è impegnato a produrre un foglio di calcolo che calcola i requisiti di stoccaggio e i costi per il backup di un sistema di elettricità eolica / solare per il caso di tutti gli Stati Uniti. L’opera di Gregory è accessibile a questo link. I calcoli di Gregory si basano su dati dettagliati (in questo caso, orari) per il consumo reale e la generazione da impianti eolici e solari esistenti, con la loro produzione selvaggiamente fluttuante.

Il risultato principale di Gregory è che il backup completo mediante lo stoccaggio del sistema elettrico degli Stati Uniti agli attuali livelli di consumo, e supponendo che tutta la generazione provenga da eolico e solare, richiederebbe qualcosa nell’intervallo di 250.000 gigawattora di capacità della batteria. Parte di quell’energia dovrebbe rimanere in deposito per oltre sei mesi ed essere scaricata nel corso dei mesi. Poiché il consumo di elettricità negli Stati Uniti è attualmente compreso tra 3,7 milioni di GWH all’anno, il requisito di stoccaggio di 250.000 GWH calcolato da Gregory rappresenta circa 24 giorni di utilizzo medio, un risultato nello stesso intervallo del risultato raggiunto da Andrews. Gregory ha calcolato il costo di un tale sistema oltre $ 100 trilioni, E anche a quel costo enorme, quel calcolo si applicava solo agli attuali livelli di consumo di elettricità. Il piano “emissioni zero” di Biden per il 2050 prevede la triplicazione approssimativa del consumo di elettricità, che secondo i calcoli di Gregory porterebbe il costo dello stoccaggio necessario fino alla gamma di circa $ 400 trilioni. A scopo di confronto, l’intero PIL degli Stati Uniti è attualmente di circa $ 22 trilioni all’anno.

 

Per comprendere appieno la profondità dell’incompetenza con cui il governo degli Stati Uniti si sta avvicinando a questa transizione energetica, si consideri l’attuale sforzo del Dipartimento federale dell’energia chiamato Energy Storage Grand Challenge. Nell’ambito di questo programma, il DOE propone di distribuire sovvenzioni per studiare le sfide della creazione di batterie per sostenere la rete elettrica quando la rete è diventata quasi completamente eolica / solare, e in particolare per studiare il tema delle batterie “di lunga durata” che saranno chiaramente necessarie per immagazzinare e quindi scaricare enormi quantità di energia nel corso di mesi e mesi per affrontare il problema della stagionalità.

Su Energy Storage News, nel settembre 2021 abbiamo il risultato di questo sforzo: “Il DOE sta anche aiutando a far costruire un centro di ricerca sullo stoccaggio di energia di lunga durata da 75 milioni di dollari presso il Pacific Northwest National Laboratory, che dovrebbe aprire entro o durante il 2025“.

In altre parole: abbiamo uno sforzo di circa cento trilioni di dollari che secondo la direttiva presidenziale deve essere pienamente operativo entro il 2035, con la luce e il calore di tutti e tutto il resto dipendente dal successo, e non solo non abbiamo alcuno studio di fattibilità o progetto dimostrativo, ma non abbiamo ancora iniziato la ricerca di base, e l’edificio in cui deve essere condotta la ricerca di base non sarà pronto fino al 2025.

Nel frattempo il paese dirige un percorso diretto e forzato dal governo di costruire massicciamente turbine eoliche e pannelli solari, costringendo al contempo la chiusura di centrali elettriche pienamente funzionanti che bruciano carbone, petrolio e gas naturale. È solo una questione di tempo prima che da qualche parte il sistema cessi di funzionare. È impossibile prevedere esattamente quando e dove ciò accadrà. Ma è facile vedere come le conseguenze potrebbero essere disastrose. Milioni di persone rimarranno senza calore nel cuore dell’inverno, nel qual caso molti probabilmente moriranno? Un sistema di trasporto completamente elettrificato verrà eliminato, bloccando milioni di persone senza la possibilità di andare al lavoro? Le nostre capacità militari saranno disabilitate e consentiranno una sorta di attacco?

Nessun governo sano di mente, per non parlare di quello competente, sarebbe mai diretto su questa strada.

Francis Menton è il presidente dell’American Friends of the Global Warming Policy Foundation e scrive sul blog manhattancontrarian.com

(Fonte: Francis Menton – Gatestone Institute)

Di Rolando Furiosi

Specialista in economia e ambiente, ho lavorato per illustri aziende del settore termico industriale e domestico e ho collaborato alla stesura di importanti testi scientifici. Nel tempo libero sono appassionato di barche a vela e adoro compiere lunghe passeggiate lungo gli argini dei canali di campagna, possibilmente nelle giornate secche.

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