La transizione energetica nella sua forma attuale, ovvero la costruzione su larga scala di energia eolica e solare con l'obiettivo di sostituire petrolio, carbone e gas, è probabilmente uno dei più grandi errori che l'umanità abbia mai commesso,ha affermato il dott. Lars Schernikau, azionista della società di materie prime tedesca HMS Bergbau Group, alla conferenza sul carbone di Middelburg del 2024 organizzata dall'organizzazione non-profit FFF Carbon a Mpumalanga, il 17 ottobre.

"È una cosa molto scomoda e impopolare da dire",ha ammesso, evidenziando le numerose sfide spesso ignorate poste dall'attuale transizione energetica.

"Ciò non significa che ogni turbina eolica e ogni pannello solare siano cattivi",ha aggiunto Schernikau, evidenziando diversi problemi chiave dell'energia eolica e solare su scala di rete, a partire dal problema della densità energetica.

"Sebbene l'energia eolica e quella solare sembrino gratuite e quasi illimitate, tutto ciò che otteniamo per metro quadrato è molto poco", ha affermato, osservando in modo simile che altre future alternative energetiche, come l'idrogeno liquido - un vettore energetico e non una fonte di energia - offrono solo una frazione della densità energetica fornita dal petrolio, il che si tradurrebbe in costi più elevati e un maggiore impatto ambientale.

Schernikau ha anche affrontato la questione della deludente durata di vita operativa delle infrastrutture per le energie rinnovabili, esprimendo preoccupazioni sulla loro longevità.

"Gli impianti eolici e solari hanno una durata operativa molto limitata. Bisogna sostituirli ogni pochi anni. Quanti anni? Non lo sappiamo. Quello che sappiamo è che non durano 25 anni su scala di rete",ha detto.

Schernikau e altri scienziati stanno attualmente lavorando a uno studio accademico che approfondisca questo problema.

Ha osservato che i più recenti pannelli solari su scala di rete provenienti dalla Cina durano tra i 12 e i 15 anni, ben lontani dai 25-35 anni spesso previsti nelle analisi net-zero. Ha chiarito che, mentre alcuni pannelli solari sui tetti residenziali potrebbero durare dai 25 ai 35 anni, questa longevità non si applica alle infrastrutture su scala di rete a causa dell'ottimizzazione dei materiali per l'efficienza dei costi.

Ha sottolineato che i mulini a vento, in particolare le installazioni offshore, spesso hanno una durata operativa di soli 8-15 anni a causa di fattori come la corrosione del sale marino.Ha aggiunto che il "repowering" è un altro aspetto che accorcia la durata delle installazioni eoliche e solari.

Un'altra grande sfida evidenziata da Schernikau è stata la questione dell'intermittenza. Ha indicato studi condotti nell'arco di tre anni, che hanno dimostrato che l'eolico e il solare erano in grado di soddisfare la domanda di energia quando la domanda era al minimo assoluto e la generazione era al massimo assoluto. Tuttavia, erano ben lungi dall'essere in grado di soddisfare la domanda di picco di energia in qualsiasi fase.

Questa carenza è aggravata dal fatto che si prevede che la domanda di elettricità aumenterà drasticamente, spinta dal crescente utilizzo di veicoli elettrici, dall'industrializzazione supportata dall'intelligenza artificiale, dall'aumento della popolazione e dall'aumento generale della domanda pro capite.

Ha citato l'Agenzia Internazionale per l'Energia (AIE), secondo cui la domanda di energia di picco aumenterà di oltre 1,5 volte nel prossimo decennio, in particolare in Asia e in altre economie in via di sviluppo.

"Questo aumento della domanda di potenza di picco non avverrà entro il 2050. Avverrà tra dieci anni", ha avvertito Schernikau, sottolineando che il mondo non stava costruendo abbastanza centrali elettriche in grado di raggiungere la potenza di picco per soddisfare la domanda di energia futura. La sua argomentazione centrale era che le nuove centrali elettriche ottimizzate a carbone e a gas sono un aspetto importante per il futuro, non solo più eolico e solare.

Ha indicato come buoni esempi la Cina e l'India, dove entrambe le economie stanno investendo nell'eolico e nel solare, parallelamente a nuovi investimenti nell'energia a carbone e nelle tecnologie del carbone pulito, che garantiranno una fornitura di energia sufficiente a soddisfare la domanda di picco di energia.

"Praticamente ogni fonderia di silicio in Cina ha una centrale elettrica a carbone dedicata", ha osservato Schernikau.

Ha inoltre evidenziato i costi nascosti degli impianti solari dovuti alla sovracostruzione necessaria e ai sistemi ausiliari quali accumulo, backup e trasmissione, oltre allo smaltimento a fine vita e ai problemi ambientali.

In Sudafrica, ad esempio, il fattore di capacità solare naturale è del 25%, il che significa che la produzione di energia è notevolmente inferiore alla capacità totale installata.

"In Sudafrica, si dovrebbe costruire in eccesso quattro volte, ipotizzando zero sistemi di stoccaggio o ausiliari", ha affermato, aggiungendo che in Germania, dove il fattore di capacità naturale è di circa il 10%, la costruzione in eccesso dovrebbe essere fino a dieci volte superiore.

A complicare il problema, immagazzinare energia per spostarla dall'uso diurno a quello notturno comporterebbe perdite significative, a seconda della tecnologia di stoccaggio utilizzata.Ha osservato che lo stoccaggio delle batterie comporta una perdita di energia di circa il 20% dall'inizio alla fine, mentre lo stoccaggio dell'idrogeno comporta una perdita fino all'80%.

In Germania, Schernikau ha calcolato che la sovracostruzione richiesta potrebbe superare di gran lunga le 100 volte quella necessaria per compensare le perdite di stoccaggio e per accumulare energia sufficiente per soli dieci giorni di stoccaggio, utilizzando l'idrogeno come soluzione di stoccaggio di lunga durata proposta.

Ha elaborato i limiti intrinseci della "tecnologia come soluzione", affermando che la densità energetica dell'energia eolica e solare non può essere migliorata dalla tecnologia, né la tecnologia può modificare l'intermittenza e quindi l'imprevedibilità dell'energia eolica e solare.

"Non posso cambiare la luce del sole. Non posso cambiare la densità per metro quadrato. E quei sistemi che includono solo pochi giorni di stoccaggio devono essere sovradimensionati di oltre 100 volte e rinnovati ogni 12-15 anni. È questo il futuro sostenibile dei nostri sistemi energetici?",ha chiesto.

Ha inoltre sottolineato che, man mano che i sistemi venivano ulteriormente ottimizzati in termini di costi, diventavano “più sottili e più inclini ai guasti”.

Un altro problema evidenziato da Schernikau è stato il crescente bisogno di energia in ingresso e materie prime nei sistemi energetici basati sull'energia eolica e solare. Ha fatto riferimento all'IEA, confermando che un sistema energetico pulito richiede più risorse, tra cui silicio, alluminio, ferro, acciaio, rame, terre rare e vari prodotti chimici, rispetto ai sistemi energetici basati sui combustibili fossili.

Oltre ai requisiti di sovracostruzione, Schernikau ha sottolineato che i sistemi rinnovabili necessitavano sia di accumulo di breve durata, come le batterie, sia di accumulo di lunga durata, insieme a centrali termoelettriche di backup per garantire un approvvigionamento energetico affidabile. La Germania prevede di utilizzare centrali termoelettriche di backup alimentate a idrogeno.

Questo, unito alla necessità di reti di trasmissione nuove, più grandi e più complesse e di sistemi intelligenti, fa aumentare significativamente i costi, ha sottolineato.

"L'infrastruttura di trasmissione richiesta per l'energia eolica e solare è probabilmente fino a due volte più grande e complessa rispetto alle normali infrastrutture di trasmissione che utilizzano sistemi energetici convenzionali", ha aggiunto, sottolineando le implicazioni economiche.

Nonostante i progressi tecnologici nell'ambito dell'intelligenza artificiale, Schernikau ha affermato che la fisica e le leggi della termodinamica restano un fattore limitante.

"Non puoi superare la perdita di termodinamica. Più complesso è il tuo sistema energetico, più energia perdi, riscaldando così la biosfera da quelle perdite di energia", ha spiegato, aggiungendo che i sistemi rinnovabili potrebbero paradossalmente contribuire al riscaldamento globale a causa di queste inefficienze, per non parlare degli effetti di riscaldamento dell'albedo derivanti dalle loro installazioni che coprono grandi aree.

Le preoccupazioni ambientali sono diffuse anche nelle infrastrutture eoliche e solari. Schernikau ha messo in guardia dalle sfide associate all'implementazione su larga scala di sistemi solari ed eolici, incluso il loro impatto sull'uso del suolo, sulla flora e sulla fauna selvatica.

Inoltre, la scarsa riciclabilità dei pannelli solari e degli altri componenti necessari pone un problema di smaltimento significativo.

"Ancora una volta, il riciclaggio richiederebbe energia e materie prime per l'installazione e i processi necessari per eseguirlo. Quindi, in realtà, le vecchie installazioni eoliche e solari inutilizzate vengono semplicemente buttate via, perché sono molto più economiche",ha affermato.

Schernikau era decisamente pessimista sulla reale sostenibilità finanziaria dell'energia eolica e solare su scala di rete.

"Non c'è modo di fare soldi onesti con l'eolico e il solare. Non è possibile. Quando dico soldi onesti, intendo senza i soldi di qualcun altro, perché vivi con i sussidi di qualcuno, che sono pagati dai contribuenti", ha detto.

Lo ha illustrato indicando i problemi economici con l'elevata penetrazione solare in mercati come la Germania, dove un eccesso di offerta di energia solare ha portato a un calo significativo dei prezzi. A maggio, ad esempio, il prezzo dell'energia solare in Germania è sceso del 50%, riducendo i guadagni dei produttori solari. I giorni di prezzo dell'energia negativa sono ai massimi storici in Germania e in altri paesi, ha sottolineato Schernikau.

Un altro aspetto preoccupante è stato l'impatto degli alti costi dell'elettricità sulle famiglie. Schernikau ha citato un rapporto di marzo del revisore dei conti del governo tedesco Bundesnetzagentur, che ha rivelato che la povertà energetica in Germania è salita al 25%, il che significa che una famiglia su quattro è ora classificata come povera di energia.

“Per queste famiglie, l’elettricità è diventata così costosa che non possono permettersela facilmente”, ha affermato, avvertendo che questo scenario potrebbe essere esportato in altre regioni, tra cui l’Africa .

Schernikau ha sostenuto che la transizione all'eolico e al solare su scala nazionale non era una soluzione praticabile, ma un errore costoso che andava evitato. Ha ammesso che i sistemi solari fuori dalla rete potrebbero essere vantaggiosi, in particolare nelle aree rurali, ma una volta integrati in una rete, contribuivano al costo e all'inefficienza del sistema complessivo.

"Utilizzare l'energia solare per riscaldare una piscina, ad esempio, è un'ottima idea. Tuttavia, la transizione all'eolico e al solare come soluzione di rete comporta costi elevati e l'impatto è sull'ambiente, sull'economia e, naturalmente, sulle persone. Non è una transizione o una soluzione. Sta piuttosto diventando un grosso problema",ha affermato Schernikau.

Invece di abbracciare l'eolico e il solare come una panacea energetica, Schernikau ha chiesto lo sviluppo di una soluzione energetica alternativa con una durata di 150 anni. Ha affermato che una tale soluzione richiederebbe un investimento significativo in ricerca e sviluppo, aggiungendo che era importante investire "urgentemente" negli attuali sistemi energetici di petrolio, gas, carbone e nucleare per renderli più puliti ed efficienti, in modo che la crescente domanda di elettricità potesse essere soddisfatta a livello globale.

"Svegliamoci e affrontiamo la situazione senza scappare dalla realtà",ha affermato Schernikau.
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