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01 – azione globale avverso il cambiamento climatico

 

La tematica dell’efficienza energetica può essere inquadrata nel più ampio scenario dello sviluppo sostenibile. La sostenibilità, o meglio ecocompatibilità, dell’azione antropica a livello globale è una questione complessa che intreccia molteplici dinamiche a livello non solo ecosistemico, ovvero effetti dell’uomo in rapporto alla natura, ma anche a livello socio-economico, ovvero effetti dell’uomo in rapporto a sé stesso. Con il termine sviluppo si intende un progresso della civiltà, che dall’epoca primitiva ha portato all’epoca post-moderna tramite una continua evoluzione della scienza e della tecnica. Con il termine sostenibile si intende la gestione del rapporto causa-effetto innescato da tale sviluppo.

La prima, e forse più nota, definizione del concetto di ‘sviluppo sostenibile’ risale al 1987 ed è contenuta nel ‘Rapporto Bruntland’: “lo sviluppo sostenibile è uno sviluppo che soddisfi i bisogni del presente senza compromettere la possibilità delle generazioni future di soddisfare i propri”. Nel tempo si sono susseguite varie altre definizioni, più o meno in linea con la prima, tra le quali si riporta la definizione data nel 1991 dal World Conservation Union, UN Environment Programme and World Wide Fund for Nature: “miglioramento della qualità della vita, senza eccedere la capacità di carico degli ecosistemi di supporto, dai quali essa dipende’’. Si osserva che la definizione del 1987 si limita a mettere in rapporto l’uomo di oggi con l’uomo di domani, mentre quella del 1991, oltre a rapportare l’uomo con sé stesso nel trascorrere del tempo (miglioramento della qualità della vita) lo rapporta anche con il contesto ambientale-naturale con cui interagisce e su cui va a gravare.

I cambiamenti climatici sono una delle principali problematiche dell’epoca post-moderna. La comunità internazionale, e in particolare l’ONU – Organizzazione Nazioni Unite, già da tempo ha preso coscienza dell’impatto ecosistemico a scala globale delle attività antropiche. Sono state osservate negli ultimi decenni una serie di evidenze scientifiche, tra cui la riduzione della biodiversità, il rischio estinzione di numerose specie animali e vegetali, lo scioglimento dei ghiacciai e il conseguente innalzamento del livello dei mari. La teoria più accreditata è che tali fenomeni siano principalmente dovuti all’aumento di temperatura della superficie terrestre, dovuto all’immissione in atmosfera di rilevanti quantitativi di gas a effetto serra, che amplificano il plafond naturale di effetto serra che stabilizza la temperatura a livello di superficie terrestre. Tra questi la CO₂, anidride carbonica, pur non essendo il gas a maggiore potenziale serra, è quello quantitativamente più rilevante.

Nel 1992 si è svolto a Rio de Janeiro, in Brasile, il summit UNCED – United Nations Conference on Environment and Development. In tale occasione è stato siglato il trattato internazionale UNFCCC – United Nations Framework Convention on Climate Change. Obiettivo del trattato era ‘‘raggiungere la stabilizzazione delle concentrazioni dei gas serra in atmosfera a un livello abbastanza basso per prevenire interferenze antropogeniche dannose per il sistema climatico’’. Il trattato prevedeva successive Conferenze delle Parti (COP), aventi lo scopo di fissare limiti vincolanti di emissioni di gas serra.

In occasione della terza Conferenza delle Parti (COP 3), svoltasi nel 1997 a Kyoto, in Giappone, viene negoziato il Protocollo di Kyoto, pietra miliare dell’azione internazionale avverso il cambiamento climatico, in quanto per la prima volta vengono fissati limiti vincolanti di emissioni di gas serra, in riferimento a sei composti:

• CO₂, anidride carbonica
  
• CH₄, metano
  
• N₂O, protossido di azoto
  
• HFC, idrofluorocarburi
  
• PFC, perfluorocarburi
  
• SF₆, esafluoruro di zolfo
  

Nonostante i complessi meccanismi di effettiva entrata in vigore dell’accordo, che ne hanno limitato di fatto il potenziale di efficacia, è essenziale che a Kyoto sia stato stabilito come principio la competenza della comunità internazionale in materia di cambiamenti climatici, a prescindere dai particolarismi dei singoli Paesi. Che sia stato stabilito, inoltre, il valore vincolante di accordi presi in sede di COP.

Successive, numerose COP indette nel corso degli anni non sono state tuttavia in grado di raccogliere l’eredità di Kyoto, risolvendosi spesso in dis-accordo tra i Paesi partecipanti.

Una svolta è arrivata in occasione della ventunesima Conferenza delle Parti (COP 21), organizzata a Parigi, Francia, nel 2015. Oggetto di negoziazione è stato un ampio accordo internazionale, noto come ‘Accordo di Parigi’ in cui vengono fissati tre obiettivi fondamentali:

• limitare l'aumento della temperatura media della superficie terrestre a 1,5 C rispetto ai livelli preindustriali
  
• rafforzare la resilienza degli ecosistemi ai cambiamenti climatici e promuovere forme di sviluppo a basse emissioni di gas serra
  
• gestire le risorse economiche in modalità compatibile con uno sviluppo a basse emissioni di gas serra
  

Lo schema di COP priodiche sta proseguendo nel tempo e continua ad essere il punto di riferimento dell’azione internazionale volta a contrastare il cambiamento climatico, sia a livello di cause (antropiche) che di effetti (ecosistemici e socio-economici).

Contemporaneamente alle evidenze scientifiche relative al surriscaldamento globale, era stata osservata anche una drastica riduzione della fascia di ozono presente negli strati alti dell’atmosfera terrestre, avente la funzione essenziale di assorbire la componente ultravioletta a maggiore intensità energetica della radiazione solare. Tale componente, se giungesse a livello della superficie terrestre, risulterebbe nociva per le specie viventi.

Anche in questo caso l’alterazione degli equilibri naturali terrestri è dovuta all’azione antropica, e in particolare al rilascio in atmosfera di composti quali CFC e HFC, composti di sintesi ampiamente utilizzati come fluidi refrigeranti. Tali composti, stabili e leggeri, una volta dispersi tendono a portarsi verso gli alti strati dell’atmosfera terrestre, dove permangono e intercettano le molecole di ozono O₃, caratterizzate da legame molecolare debole, riducendole a molecole di ossigeno O₂, caratterizzate da legame molecolare forte.

Per fare fronte alla problematica rilevata, nel 1987 a Montreal, Canada, è stato siglato un trattato internazionale, noto come ‘Protocollo di Montreal’, avente lo scopo di ridurre progressivamente la produzione e l’uso di composti dannosi per l’ozonosfera, quali i CFC – CloroFluoroCarburi e i BFC – BromoFluoroCarburi, fino a giungere alla completa eliminazione entro il 2030. Alcuni decenni di phase-out, che hanno visto prima l’eliminazione dalla filiera di produzione, poi dalla commercializzazione di composti vergini, poi ancora dalla commercializzazione di composti rigenerati.

Durante il Novecento i gas R11, R12, R22 hanno dominato il mercato della refrigerazione. Il phase-out dei CFC e BFC ha posto quindi una serie di problematiche a livello di ricerca industriale, in quanto si è reso necessario individuare nuovi fluidi refrigeranti, possibilmente simili per comportamento termodinamico e stabilità chimica ai CFC e BFC, ma non dannosi per l’ozonosfera. Sono stati al tempo stesso rivalorizzati composti naturali quali l’ammoniaca NH₃ e l’anidride carbonica CO₂. Ad oggi tale ricerca è ancora in atto.

Al fine di rapportare gli impatti ambientali di un qualunque composto con le dinamiche di surriscaldamento globale e di riduzione dell’ozonosfera, sono stati definiti due parametri di valutazione, ampiamente utilizzati a livello di LCA – Life Cycle Assessment, ma comunque generalizzati a tutti i livelli, definiti rispettivamente come:

• GWP – Global Warming Potential, indicatore numerico che esprime il potenziale di effetto serra di un composto, in rapporto al potenziale della CO₂ posto convenzionalmente pari a 1
  
• ODP – Ozone Depletion Potential, indicatore numerico che esprime il potenziale di distruzione dell’ozono in alti strati dell’atmosfera di un composto, in rapporto al potenziale del gas refrigerante R11 triclorofluorometano posto convenzionalmente pari a 1
  

02 - Strategia dell’Unione Europea in ambito clima-energia

La visione strategica e programmatica dell’Unione Europea è stata improntata fino dalle origini ad un ruolo di primo piano in rapporto all’azione internazionale avverso i cambiamenti climatici, fissando obiettivi di riduzione delle emissioni di gas a effetto serra tendenzialmente più spinti rispetto a quanto previsto dagli impegni sottoscritti in sede di Conferenza delle Parti (COP).

L’UE ha colto l’opportunità di combinare la riduzione delle emissioni con il parallelo aumento dell’efficienza energetica, intesa come riduzione del consumo di energia primaria, con ciò conseguendo un duplice vantaggio. Da un lato limitare il consumo di combustibili fossili, che è la principale origine di emissioni. Dall’altro svincolarsi dall’importazione di combustibili fossili da Paesi extra-UE, e quindi attenuare la propria dipendenza energetica, aumentando contestualmente l’autonomia politica rispetto ad aree instabili del pianeta quali il medio-oriente e l’area di influenza russa.

Al fine di non compromettere la competitività del settore industriale, con rischio di delocalizzazione delle attività produttive in Paesi in via di sviluppo, e al tempo stesso di non gravare sul sistema socio-economico, sono state individuate le fonti energetiche rinnovabili come principale alternativa ai combustibili fossili. Il fuel-swtich da combustibili fossili a fonti energetiche rinnovabili dovrebbe consentire una transizione verde mantenendo il corrente tenore di intensità energetica. Rapportata alla sfera economica, l’intensità energetica può essere letta in chiave di TEP/€, ovvero di rapporto tra consumo energetico (convenzionalmente quantificato in TEP – Tonnellate Equivalenti di Petrolio) e PIL – Prodotto Interno Lordo generato.

20-20-20 è la sigla del primo e ad oggi più rilevante insieme di misure in ambito clima-energia che abbiano ricondotto ad un unico target condiviso a scala comunitaria il variegato panorama di contesti nazionali. Mirando al 2020 come deadline, l’UE si è posta l’obiettivo di:

• aumentare del 20 % l’efficienza energetica, riducendo del 20 % il consumo di energia primaria
  
• coprire tramite fonti rinnovabili il 20 % del consumo finale lordo di energia
  
• ridurre del 20 % le emissioni di gas serra al 2020 rispetto al 1990
  

L’insieme di misure 20-20-20 ha consentito di gestire in ottica unitaria il periodo post-Kyoto, ovvero la transizione tra il periodo di adempimento del Protocollo, concluso nel 2013, e l’attuale fase di Green Deal europeo. L’obiettivo posto è risultato effettivamente conseguito, in parte anche per fattori di attenuazione dell’intensità energetica, quali la pandemia Covid.

L’Europa mira su lungo termine, ovvero al 2050, a divenire il primo continente a impatto climatico zero. Al fine di delineare un riferimento a medio termine, ovvero al 2030, gli obiettivi 20-20-20 sono stati rimodulati tramite il “2030 framework” rispettivamente:

• aumentare del 39 % l’efficienza energetica, rapportata al consumo di energia primaria
  
• aumentare del 32,5 % (in seguito riformulato 36 %) l’efficienza energetica, rapportata al consumo di energia finale
  
• coprire tramite fonti rinnovabili il 32 % (in seguito riformulato 42,5 %) del consumo finale lordo di energia
  
• ridurre del 40 % (in seguito riformulato 55 %) le emissioni di gas serra al 2020 rispetto al 1990
  

La logica sottesa alla fissazione di target temporalmente distanti è che per conseguire obiettivi ambiziosi occorre attivarsi con ampio anticipo rispetto alla deadline, tramite una policy combinata che vada a interessare in maniera sinergica i settori di edifici, industria e trasporti.

La logica sottesa alla gradualità dei target nel tempo è consentire al sistema socio-economico in generale, e al settore industriale in particolare, le necessarie fasi di adattamento e assestamento.

Il Green Deal europeo è attualmente una delle principali politiche dell’Unione Europea che, attraverso obiettivi espliciti di valenza ambientale, mira implicitamente ad obiettivi di sviluppo socio-economico e competitività industriale a livello comunitario, e ad assumere il ruolo di leader della transizione verde a livello globale.

Il Green Deal europeo fissa a lungo termine, 2050, l’eliminazione completa delle emissioni di gas serra, e a medio termine, 2030, la riduzione del 55 % rispetto al 1990.

Il pacchetto di misure “Fit for 55” contiene gli strumenti attuativi della policy delineata, e specificamente:

• definire il ritmo di riduzione delle emissioni fino al 2050 per garantire prevedibilità alle imprese, ai portatori di interessi e ai cittadini
  
• sviluppare un sistema per monitorare i progressi compiuti verso il conseguimento dell'obiettivo e riferire in merito a essi
  
• garantire una transizione verde efficiente in termini di costi ed equa dal punto di vista sociale
  

A complemento, è previsto il rilancio della gestione sostenibile del territorio aperto, compromessa dall’infrastrutturazione e dall’espansione delle aree metropolitane, tramite l’impianto di tre miliardi di alberi entro il 2030.

Le misure chiave del pacchetto “Fit for 55” sono:

• riduzione delle emissioni di gas a effetto serra del 55 % al 2030 rispetto ai livelli al 1990
  
• aumento della quota da fonti energetiche rinnovabili nel mix UE dall’obiettivo 32 % al 2030 all’obiettivo 40 % al 2030
  
• tutti i nuovi edifici a emissioni zero al 2030
  
• tutti gli edifici esistenti a emissioni zero al 2050
  
• revisione della Direttiva sull’efficienza energetica
  
• istituzione di un Fondo sociale per il clima
  
• revisione della Direttiva sulla tassazione dei prodotti energetici
  

03 – Energy-policy UE nel settore delle fonti energetiche rinnovabili

La sfera delle fonti energetiche rinnovabili interessa trasversalmente tutti i macrosettori aventi rilevanti usi finali dell’energia, convenzionalmente ricondotti a: edifici, industria, trasporti. Si interseca per molti aspetti con la sfera dell’efficienza energetica, pur mantenendo le due sfere identità distinte, e venendo quindi gestite attraverso differenti atti di energy-policy.

La prima Direttiva comunitaria in materia di fonti energetiche rinnovabili è stata la 2009/28/CE, avente acronimo RED – Renewable Energy Directive. Essa contiene una definizione di fonte rinnovabile che, oltre a confermare le sorgenti tradizionali quali eolico, solare, geotermico e biomassa, ricomprende anche l’energia aerotermica e idrotermica.

“«energia da fonti rinnovabili»: energia proveniente da fonti rinnovabili non fossili, vale a dire energia eolica, solare, aerotermica, geotermica, idrotermica e oceanica, idraulica, biomassa, gas di discarica, gas residuati dai processi di depurazione e biogas”

La biomassa, in particolare, viene definita in rapporto al potenziale di biodegradazione di un qualunque derivato dei settori agricoltura, allevamento, rifiuti urbani e rifiuti industriali.

“«biomassa»: la frazione biodegradabile dei prodotti, rifiuti e residui di origine biologica provenienti dall’agricoltura (comprendente sostanze vegetali e animali), dalla silvicoltura e dalle industrie connesse, comprese la pesca e l’acquacoltura, nonché la parte biodegradabile dei rifiuti industriali e urbani”

La Direttiva stabilisce un quadro comune per la produzione di energia da fonti rinnovabili e fissa obiettivi vincolanti a livello di singoli Stati membri riguardo la quota di consumo finale lordo di energia da coprire tramite fonti rinnovabili e riguardo l’incidenza delle fonti rinnovabili nel settore dei trasporti.

Tramite il meccanismo c.d. ‘burden sharing’ l’obiettivo complessivo medio comunitario al 2020 di copertura del 20 % del consumo finale lordo di energia da coprire tramite fonti rinnovabili viene ripartito in funzione della capacità produttiva dei singoli Paesi, tenendo conto sia degli impianti di produzione già installati sia del potenziale di ulteriore sviluppo. A livello italiano il meccanismo c.d. ‘burden sharing’ è stato riadattato per suddividere a livello di singole Regioni l’obiettivo medio nazionale del 17 % al 2020, rispetto al 5,2 % al 2005.

Successivamente nel 2018, in vista del conseguimento degli obiettivi al 2020, e al fine di impostare gli obiettivi al 2030, è stata pubblicata la Direttiva (UE) 2018/2001, avente acronimo RED-II.

La Direttiva stabilisce un quadro comune per la produzione di energia da fonti rinnovabili e fissa un obiettivo vincolante complessivo comunitario al 2030 di copertura tramite fonti rinnovabili del 32 % del consumo finale lordo di energia.

La Direttiva aggiorna inoltre la definizione di fonte rinnovabile, inserendo la dicitura generica e per certi versi interpretabile di ‘energia dell’ambiente’ in sostituzione delle precedenti più circoscritte diciture ‘aerotermica e idrotermica’.

“«energia da fonti rinnovabili» oppure «energia rinnovabile»: energia proveniente da fonti rinnovabili non fossili, vale a dire energia eolica, solare (solare termico e fotovoltaico) e geotermica, energia dell'ambiente, energia mareomotrice, del moto ondoso e altre forme di energia marina, energia idraulica, biomassa, gas di discarica, gas residuati dai processi di depurazione e biogas”

Uno dei concetti operativi-gestionali di maggior rilievo introdotti dalla Direttiva RED-II è la definizione di “comunità di energia rinnovabile”, che può essere intesa come forma di specializzazione del più ampio ambito di “comunità energetica”. Una comunità di energia rinnovabile viene individuata dalla Direttiva come una entità giuridica riconosciuta, di tipologia societaria, partecipata da persone fisiche, aziende, enti locali, ecc…, che opera in maniera autonoma sul mercato dell’energia, che è proprietaria degli impianti di produzione, i quali devono trovarsi in prossimità dei soggetti partecipanti, senza opzione di delocalizzazione. Nonostante che operi a livello di mercato dell’energia, una comunità dovrebbe avere come obiettivo principale il conseguimento di benefici ambientali / economici / sociali a vantaggio dei soggetti partecipanti, e non quello di trarre profitto dagli impianti di produzione.

In particolare, tra i soggetti partecipanti, la Direttiva individua e definisce l’‘autoconsumatore di energia rinnovabile’.

‘’«autoconsumatore di energia rinnovabile» un cliente finale che produce energia elettrica rinnovabile per il proprio consumo e può immagazzinare o vendere energia elettrica rinnovabile autoprodotta purché, per un autoconsumatore di energia rinnovabile diverso dai nuclei familiari, tali attività non costituiscano l'attività commerciale o professionale principale’’

La energy-policy europea deve essere implementata a livello di singoli Stati membri, che sono chiamati a creare condizioni idonee allo sviluppo di comunità di energia rinnovabile, con particolare riferimento alle seguenti dinamiche:

• produzione, consumo, stoccaggio e vendita di energia rinnovabile, anche attraverso il mercato elettrico
  
• interscambio di energia rinnovabile all'interno della stessa comunità, prodotta tramite impianti di proprietà dei soggetti partecipanti alla comunità
  
• accesso al mercato elettrico in forma diretta o tramite aggregazione, eliminando eventuali barriere o discriminazioni
  

Gli obiettivi 20-20-20 una volta fissati non sono stati rideterminati nel tempo, presumibilmente per ragioni di promozione dell’azione strategica e programmatica UE in rapporto all’anno 2020, fissato come deadline. I successivi obiettivi al 2030 non sono stati impostati con logica 30-30-30, ma modulati differenziando efficienza energetica, fonti rinnovabili e emissioni di gas serra. Inoltre, sono stati impostati come obiettivi in divenire, cioè da aggiornare periodicamente in considerazione di molteplici fattori politici, socioeconomici, ecc…

La Direttiva (UE) 2023/2413 RED-III ha innalzato al 42,5 % il target al 2030 rispetto al 32 % fissato dalla precedente Direttiva RED-II, inteso come obiettivo vincolante complessivo comunitario, e auspicando che ci sia uno sforzo congiunto da parte degli Stati membri per andare oltre, raggiungendo il 45 % al 2030.

Uno degli aspetti di avanguardia della Direttiva RED-III è incentivare in forma politica, non economica, l’introduzione nella filiera energetica di tecnologie innovative, che dovrebbero caratterizzare almeno il 5 % della capacità di nuova installazione sull’arco temporale 2023 – 2030, o comunque a far data dal recepimento della Direttiva nei singoli ordinamenti nazionali.

Focalizzando l’attenzione sul settore degli edifici, la Direttiva richiede a ciascuno Stato membro di fissare una quota nazionale indicativa di energia rinnovabile, prodotta da impianti localizzati in prossimità degli edifici serviti o prodotta da impianti delocalizzati ma comunque allacciati in rete, tale che, combinando i vari contributi dei vari Paesi, al 2030 sia coperto da fonti rinnovabili almeno il 49 % del consumo finale lordo di energia del settore degli edifici, inteso come macrodato a scala comunitaria.

La Direttiva richiede inoltre a ciascuno Stato membro di promuovere in generale l’implementazione di fonti rinnovabili negli impianti di climatizzazione, e in particolare l’elettrificazione degli usi finali dell’energia, in combinazione con sistemi di smart-energy-management a scala di edificio.