Che cos’è l’energia?
In fisica, l’energia è la capacità di compiere lavoro; l’energia di un sistema dà la misura di quali trasformazioni il sistema può indurre su altri oggetti, interagendo con questi. In campo civile e industriale si misura di solito in chilowattora (kWh): 1 kWh corrisponde all’applicazione di una potenza di 1000 watt per un’ora. Una comune stufetta da 1000 watt accesa per un’ora consuma, appunto, 1 kWh.
Produzione di energia elettrica
Nel 2022 la produzione nazionale lorda è stata pari a 283,9 TWh (Terawattora, pari a un miliardo di Kilowattora) registrando un calo dell’1,8% rispetto al 2021. La fonte termoelettrica non rinnovabile ha coperto la maggior parte del fabbisogno (63,9% della produzione. Tra le fonti rinnovabili si registra il record del fotovoltaico, mentre è stato registrato un minimo storico nella produzione idroelettrica. Il consumo è stato pari a 295,8 TWh.
Effetto serra e riscaldamento globale
I gas serra sono gas nell’atmosfera che si comportano in modo simile a quello del vetro in una serra: assorbono l’energia solare e il calore irradiato dalla superficie terrestre, intrappolandolo nell’atmosfera. Molti gas a effetto serra sono naturalmente presenti nell’atmosfera, tuttavia l’attività umana ne aggiunge una quantità talmente elevata da potenziare l’effetto serra e indurre un surriscaldamento globale.
Produzione e consumo di energia nel mondo.
Secondo l’Energy Institute, nel 2022 si sono consumati nel mondo 178.899 TWh di energia. Tra le fonti di produzione, il petrolio conta per il 29,6% del totale, il carbone e similari per il 25, il gas naturale 22,03, rifiuti e biomasse 6,21, nucleare 3,75, idroelettrico 6,32, solare 1,93, eolico 3,07. Dal lato consumi, 28.528 TWh sono energia elettrica (20%), mentre la parte del leone la fanno riscaldamento, produzione del cibo e trasporti.
Il combustibile fossile
Si definiscono “fossili” i combustibili derivanti dalla trasformazione naturale di sostanze organiche via via sotterrate nel corso delle ere geologiche: in un certo senso, sono serbatoi di energia solare accumulata nel tempo, raccolta direttamente dalle piante o indirettamente, tramite la catena alimentare, dagli organismi animali. Oggi petrolio, carbone e gas naturale sono la principale fonte energetica sfruttata dall’umanità.
Vantaggi e svantaggi dei combustibili fossili
I combustibili fossili hanno notevoli vantaggi: sono “compatti”, ovvero hanno un alto rapporto energia/volume, facilmente trasportabili e immagazzinabili, sono utilizzabili con macchinari abbastanza semplici e costano relativamente poco. Ovviamente hanno anche importanti svantaggi: sono inquinanti, fanno aumentare la quantità di CO2 in atmosfera e non sono risorse rinnovabili.
Energie rinnovabili
Le fonti di energia rinnovabili sono quelle che si rigenerano su scale temporali umane (e non geologiche, come il petrolio). Nel 2021 hanno rappresentato circa il 28% della produzione mondiale: idroelettrico 14,99%, eolico 7,33%, solare 4,55%. Nel 2021 il 40% della produzione in Italia è stata soddisfatta da fonti rinnovabili: soprattutto idroelettrico (16%), fotovoltaico (9%), eolico (7%), bioenergie (6%), geotermoelettrico (2%).
Quanto consumiamo nella vita quotidiana?
Si stima che la famiglia-tipo di 4 persone consumi 190 kWh all’anno per la tv, 220 ciascuna per lavatrice e lavastoviglie, 310 per frigo con congelatore, e ben 425 per il condizionatore (usato pochi mesi l’anno). Il computer consuma solo 100 kWh all’anno. Il ferro da stiro, che consuma moltissimo, conta poco nel bilancio annuo perché è tenuto acceso in media non più di 30 minuti al giorno, per un totale di 160 kWh annui.
I tipi di auto: full electric, ibrida, a combustione
Tradizionalmente le auto bruciano combustibile – gasolio, benzina, gpl, metano, idrogeno – per muoversi. Quelle elettriche possono essere totalmente elettriche, oppure ibride benzina/elettrica e gasolio/elettrica. Queste ultime hanno doppio motore – elettrico e termico – e una batteria che si ricarica con il movimento dell’auto. Le ibride “plug in” hanno doppio motore e una batteria più capiente che si può ricaricare da una presa elettrica.
Che cosa sono i biocarburanti e gli e-fuel?
Gli e-fuel sono combustibili sintetici prodotti a partire dall’anidride carbonica (CO2) attraverso processi che utilizzano energia elettrica proveniente da fonti rinnovabili. Sono identici ai combustibili tradizionali prodotti da idrocarburi fossili. L’utilizzo di e-fuel in un motore a combustione interna di un’autovettura richiede cinque volte più elettricità rispetto all’utilizzo diretto di quella elettricità in un veicolo a batteria. I biocarburanti possono svolgere un ruolo importante nella decarbonizzazione dei trasporti fornendo una soluzione a basse emissioni di carbonio. Nel 2021 i biocarburanti hanno coperto il 3,6% della domanda globale di energia per i trasporti. Nello scenario Net Zero, il contributo dei biocarburanti ai trasporti dovrebbe quadruplicare al 15% nel 2030, rappresentando quasi un quinto della domanda di carburanti per i soli veicoli stradali.
Quanti veicoli circolano in Italia? Come sono distribuiti?
Secondo l’ACI, nel 2021 in Italia erano in circolazione circa 45 milioni di veicoli, di cui 40 milioni auto private. Tra queste, 17 milioni e 800 mila a benzina, 17 milioni a gasolio, 2 milioni e 700 mila a benzina/gpl e quasi un milione benzina/metano. Le auto ibride benzina/elettrico erano 930 mila, le ibride gasolio/elettrico circa 100 mila e le auto totalmente elettriche 118 mila.
Quante emissioni sono dovute ai trasporti?
Il settore dei trasporti è responsabile di circa un quarto delle emissioni totali di CO2 in Europa, il 71,7% delle quali viene prodotto dal trasporto stradale. Negli ultimi tre decenni l’unico settore a vedere un aumento delle emissioni è stato quello dei trasporti (+33,5% tra il 1990 e il 2019). Le autovetture sono fra i mezzi più inquinanti, considerato che generano il 60,7% del totale delle emissioni legate al trasporto.
Efficienza dei motori
I motori a combustione hanno un rendimento attorno al 40%: trasformano in movimento il 40% dell’energia presente nel combustibile. Il rendimento dei motori elettrici può arrivare al 90%: anche usando combustibili fossili per produrre elettricità, un’auto elettrica sfrutta meglio l’energia consumata – ne richiede dalle 3 alle 4 volte in meno per fare gli stessi chilometri – e quindi è responsabile di una quota minore di emissioni.
Diffusione delle auto elettriche e tendenze nel mondo, in Europa, in Italia
Il numero di auto elettriche vendute nel mondo è passato da 100000 nel 2012 a 1 milione nel 2017, a 10 milioni nel 2022 (il 14% delle vendite totali di auto). Sempre nel 2022 ne circolavano 26 milioni, il 60% in più rispetto all’anno prima e cinque volte tanto rispetto al 2018. In Europa le vendite sono cresciute del 15% tra il 2021 e il 2022, raggiungendo quota 2,7 milioni. Erano elettriche l’88% delle auto vendute in Norvegia, il 54% in Svezia, in Germania il 31% e in Francia il 21%. Italia in controtendenza, con un calo da 140.000 a 115.000 unità, calo che si è poi invertito nel 2023.
Quali incentivi ci sono oggi per l’acquisto di un’auto elettrica
Per il 2023 in Italia sono stati stanziati 190 milioni di euro di incentivi per l’acquisto di auto elettriche, pari a uno sconto a persona di almeno 3000 euro, più alto in caso di rottamazione di un’auto inquinante. Per le auto elettriche e ibride è inoltre prevista l’esenzione dal bollo per i primi 5 anni, nonché, in certi Comuni, altre agevolazioni come il parcheggio gratuito per i residenti o l’accesso alla Ztl.Quali incentivi ci sono per i combustibili fossili?
I combustibili fossili nel mondo ricevono sussidi espliciti – in forma di tagli alla tassazione per i consumatori – e sussidi cosiddetti impliciti – l’equivalente economico dei danni provocati dal loro uso, che ricadono sulla collettività. Secondo il Fondo monetario internazionale (FMI), nel 2022 i sussidi hanno toccato la cifra record di 7.000 miliardi di dollari, il 7% del pil mondiale, circa il doppio di quanto si investe in educazione.