Il commento di un lettore

Energia abbondante ed economica è uno dei fondamenti della civiltà e delle economie moderne. Gli attuali cambiamenti nei mercati dell’energia sono forse i più significativi da molto tempo. Ha implicazioni per la società nel senso più ampio. Destini energetici è una serie in più parti che esamina il ruolo dell’energia, le dinamiche della domanda e dell’offerta, il passaggio alle energie rinnovabili, la transizione, la sua relazione con le emissioni e i possibili percorsi. Le parti 1, 2, 3, e 4  hanno esaminato i modelli di domanda e offerta nel tempo, le fonti rinnovabili, lo stoccaggio di energia e l’economia delle rinnovabili. Questa parte esamina la transizione energetica.

Una transizione energetica si riferisce a un importante cambiamento strutturale nei sistemi energetici. Ci sono state diverse transizioni storiche di questo tipo: dai biocarburanti, come il legno, all’energia idrica ed eolica e poi ai combustibili fossili. Nel suo uso attuale, è usato per descrivere il tentativo di sostituire i sistemi di produzione e consumo di energia basati sui combustibili fossili con fonti energetiche rinnovabili. Questa trasformazione è incorniciata dalla necessità di mitigare le emissioni per controllare i cambiamenti climatici.

L’ arco della storia dell’energia è rappresentato di seguito.

In Energy Transitions, il professor Vaclav Smil fornisce la prova che una nuova fonte di energia ha impiegato in genere tra i 40 ei 60 anni per guadagnare una quota di mercato significativa negli periodi precedenti. Le attuali proposte presuppongono che l’energia rinnovabile produrrà guadagni comparabili in un periodo molto più breve .

Ciò sottovaluta la complessità dell’attuale transizione energetica:

• La scala è senza precedenti e richiede la riorganizzazione dei sistemi energetici per oltre 8 miliardi di persone e alti livelli di domanda industriale e domestica.
• In generale, le transizioni energetiche comportano il passaggio a fonti di energia più efficienti. L’attuale processo inverte la tendenza con uno spostamento verso fonti meno efficienti con EROEI inferiore, minore densità energetica, minore densità di potenza superficiale e grandi requisiti di stoccaggio.
• A differenza delle modifiche precedenti, è probabile che il costo dell’energia aumenti anziché diminuire.
• Anche l’urgenza del cambiamento dovuta alla necessità di contenere le emissioni è senza pari.
• I precedenti cambiamenti negli accordi energetici sono stati intrapresi prima delle moderne strutture normative, in particolare nei paesi avanzati, che dovranno adattarsi rapidamente a cambiamenti su larga scala all’interno di standard ambientali, di sicurezza e di concorrenza contrastanti.
• Anche la probabile interruzione degli accordi sociali e geopolitici è potenzialmente maggiore rispetto alle trasformazioni precedenti.

Una transizione incompleta

L’attuale transizione energetica, così come concepita, è fortemente sbilanciata verso l’elettrificazione incentrata sull’utilizzo di fonti rinnovabili a basse emissioni per produrre elettricità in sostituzione dei combustibili fossili.

Gli attuali piani di transizione prevedono una grande espansione della produzione globale di elettricità di un fattore da due a tre volte, senza utilizzare combustibili fossili.

Ma l’elettricità, sulla base della maggior parte delle stime, costituisce meno del 20 percento dell’attuale mix energetico .

Le alte temperature, il fabbisogno di potenza e densità energetica dell’industria pesante (manifattura, acciaio, cemento, ammoniaca, plastica), del trasporto merci e dell’aviazione favoriscono i combustibili fossili che dovranno essere elettrificati o riprogettati per utilizzare combustibili alternativi che potrebbero rivelarsi difficili senza significativi progressi della scienza e delle tecnologie di produzione.

Ci sono barriere scoraggianti. Le tecniche di riduzione diretta per la produzione di acciaio possono consumare 15 volte più elettricità rispetto all’attuale approccio di cokefazione equivalente. Richiede minerale di ferro più puro per sciogliersi completamente in fornaci alimentate a idrogeno per eliminare i contaminanti. Anche la sostituzione dei combustibili fossili nella produzione di cemento e in altri processi industriali è una sfida.

La fattibilità tecnica dell’elettrificazione, l’uso di biocarburanti o altri metodi sono in fase di sviluppo e probabilmente saranno molto più costosi dei metodi attuali. Si stima che la decarbonizzazione della produzione di alluminio coerente solo con un percorso net-zero o 1,5°C richieda un investimento cumulativo di circa 1 trilione di dollari, principalmente nell’alimentazione e nelle fonderie .

L’elettrificazione, in ogni caso, non è sufficiente per eliminare le emissioni di carbonio da molte industrie pesanti a causa della chimica dei processi. Circa la metà dell’anidride carbonica nella produzione di cemento proviene dalla conversione del calcare in clinker. Nell’acciaio, la trasformazione dell’ossido di ferro in ferro puro richiede lo stripping degli atomi di ossigeno che si combinano con il carbonio per produrre anidride carbonica. La modifica della chimica è necessaria per ridurre queste emissioni.

I problemi di peso della batteria, capacità di potenza e durata rimangono vincoli nell’elettrificazione del trasporto pesante. Lo spazio necessario per i serbatoi di idrogeno sufficienti per alimentare l’aviazione a medio e lungo raggio limita i carichi utili che incidono in modo significativo sull’economia di queste forme di trasporto.

L’elettrificazione completa o addirittura sostanziale come percorso verso la decarbonizzazione può rivelarsi sfuggente.

Intensità materiale

I macchinari della transizione energetica – pannelli solari, turbine eoliche, accumulo di energia, impianti di riserva, linee e reti di trasmissione riconfigurate, veicoli elettrici – richiedono grandi quantità di metalli, minerali ed energia, ironia della sorte, dai combustibili fossili. Le rinnovabili sostituiscono l’intensità delle emissioni con l’intensità dei materiali.

Ad esempio, i veicoli elettrici richiedono fino a sei volte più minerali rispetto alle auto convenzionali alimentate da motori a combustione interna.

I veicoli elettrici pesano in media 340 chilogrammi (750 libbre) in più. Il peso aggiuntivo influisce sul fabbisogno energetico e sull’efficienza poiché la maggior parte dell’energia in qualsiasi forma di trasporto veicolare viene utilizzata per spingere il suo peso.

Le turbine eoliche richiedono acciaio (66-79 percento della massa totale della turbina); fibra di vetro, resina o plastica (11-16 percento); ferro o ghisa (5-17 percento); rame (1 percento); e alluminio (0-2 percento). Le terre rare sono gli ingredienti chiave dei potenti magneti richiesti. Le stime suggeriscono che sono necessarie circa 500 tonnellate di acciaio e 1.000 tonnellate di calcestruzzo per megawatt di energia eolica.

Ogni modulo batteria Tesla da 80 chilowattora a lungo raggio da 450 chilogrammi (1.000 libbre) è composto da 6.000 singole celle, ciascuna contenente 10 chilogrammi (25 libbre) di litio, 36 chilogrammi (60 libbre) di nichel; 18 chilogrammi (44 libbre) di manganese; 14 chilogrammi (30 libbre) di cobalto; 80 chilogrammi (200 libbre) di rame; e oltre 250 chilogrammi (550 libbre) di alluminio, acciaio, grafite, plastica e altri materiali. Se ridimensionati in base al tipo di stoccaggio che potrebbe essere richiesto a livello statale o nazionale, gli importi necessari sono sbalorditivi. Complessivamente, l’utilizzo di moduli batteria per sostenere il fabbisogno di elettricità estivo di punta di New York per 45 minuti richiederebbe 3.750 tonnellate di litio, 9.000 tonnellate di nichel, 6.600 tonnellate di manganese, 4.500 tonnellate di cobalto, 30.000 tonnellate di rame e 82.500 tonnellate di altro materiali.

Poiché i metalli e le altre sostanze necessarie richiedono una notevole quantità di energia per essere prodotti, l’effetto netto complessivo sulle emissioni (minore produzione dalle fonti di energia aggiustata per la maggiore quantità di materiali richiesti) non è chiaro.

Le emissioni del ciclo di vita dei veicoli elettrici, la quantità totale di gas serra emessi durante l’esistenza di un prodotto, compresa la sua produzione, utilizzo e smaltimento, sono rivelatrici. Utilizzando misure standardizzate (tonnellate metriche di CO2 equivalente (tCO2e)) di gas serra, è possibile ricavare le emissioni comparative dei veicoli elettrici, ibridi e ICE di medie dimensioni :

I veicoli elettrici hanno le emissioni del ciclo di vita più basse, ma le emissioni di produzione sono circa il 40% superiori a quelle dei veicoli ibridi e convenzionali, principalmente dall’estrazione e dalla raffinazione di materie prime come litio, cobalto e nichel. La maggior parte dei vantaggi in termini di emissioni sono in fase di utilizzo. Questi confronti si basano su 16 anni di utilizzo e una distanza di 240.000 chilometri (150.000 miglia). Laddove il veicolo ha una vita più breve o viene utilizzato in modo meno intensivo (il che è probabile poiché i veicoli elettrici sono più adatti a distanze di viaggio più brevi), le elevate emissioni di produzione indicano che le emissioni del ciclo di vita del veicolo elettrico si avvicinano a quelle dei tradizionali veicoli a combustione interna.

Le affermazioni di minore intensità di materiale dei veicoli elettrici presuppongono spesso anche la capacità di riciclare i componenti , il che, in realtà, non è dimostrato. Anche se possono essere progettati per utilizzare meno materie prime, molte sono le richieste di terre rare che necessitano di processi di produzione tossici. L’analisi presuppone che i veicoli elettrici siano alimentati esclusivamente da elettricità proveniente da fonti energetiche rinnovabili, il che non è la situazione attuale.

Ciò significa che il passaggio alle energie rinnovabili potrebbe non ridurre le emissioni del quantum dichiarato e, forse, per niente in alcuni casi.

Materiali critici per la transizione

Le principali materie prime necessarie per la transizione energetica sono riassunte di seguito:

Di seguito si riporta l’applicazione e la relativa domanda di tali materie prime.

In generale, gli analisti si concentrano su due gruppi di materie prime: primo rame, nichel e cobalto e secondo litio e terre rare. In pratica dovrebbero essere prese in considerazione tutte le materie prime richieste.

Disponibilità delle risorse

Si presuppone la disponibilità delle materie prime richieste a un costo accettabile. Senza l’approvvigionamento necessario, la transizione energetica sarà, nella migliore delle ipotesi, ostacolata e, nella peggiore, non sarà possibile. Gli elementi chiave della disponibilità includono:

• Sufficienza della risorsa.
• Fattibilità di estrazione e produzione.

Non è chiaro se attualmente esistano quantità sufficienti di materie prime essenziali. La quantità di molti metalli necessari è maggiore di quanto inizialmente creduto, gli attuali livelli di produzione sono insufficienti e, forse la cosa più critica, le riserve minerarie note per alcuni materiali potrebbero essere inferiori alle quantità necessarie. Ulteriori investimenti possono espandere la produzione e l’esplorazione può scoprire nuove riserve, ma ci sono difficoltà nel superare le carenze soprattutto nel breve periodo.

Di seguito è riportata una stima delle riserve note di molte materie prime essenziali:

Simon P. Michaux , Professore Associato di Ricerca dell’Unità di Geometallurgia Lavorazione dei Minerali e Ricerca sui Materiali, Geological Survey of Finland, ha confrontato la produzione richiesta con le riserve conosciute concludendo che i metalli totali richiesti per una generazione di tecnologia per eliminare gradualmente i combustibili fossili sono insufficienti per molte sostanze.

Lo studio ha rilevato che c’erano riserve sufficienti di alcuni materiali:

Le stime della domanda e delle riserve sono inesatte e oggetto di febbrili controversie. Tuttavia, l’entità delle potenziali carenze deve essere attentamente considerata nei piani di transizione energetica.

Estrazione e produzione

Anche se esistono riserve, sorgono problemi di estrazione e produzione. La scala è impegnativa. L’entità dell’espansione della produzione richiesta per alcune materie prime chiave non è da prendere alla leggera.

La qualità dei giacimenti minerari che devono essere sfruttati è rilevante. I gradi sono diminuiti a causa dell’esaurimento naturale delle miniere già esistenti che sono, comprensibilmente, le più facilmente accessibili e a basso costo. Nel caso del rame, il grado medio delle miniere è diminuito da circa il 2,5% di 100 anni fa a circa lo 0,5% di oggi. Ci sono poche miniere di rame oggi che hanno un contenuto di rame superiore all’1% della roccia. La qualità media del rame cileno , uno dei maggiori produttori, è scesa del 30% negli ultimi 15 anni allo 0,7%. Alcune altre materie prime richieste si trovano naturalmente a concentrazioni inferiori. Nichel, litio, cobalto e rame costituiscono dallo 0,002% allo 0,009% della crosta terrestre. Al contrario, i metalli più abbondanti come il ferro e l’alluminio costituiscono rispettivamente il 6% e l’8%.

I gradi inferiori e la relativa scarsità aumentano i costi di esplorazione, sviluppo, estrazione e lavorazione, nonché il fabbisogno energetico e le emissioni di carbonio. Nel caso del rame, qualità inferiori significano che per produrre la stessa quantità di rame occorre utilizzare circa 16 volte più energia rispetto a 100 anni fa.

La convinzione che i miglioramenti nella tecnologia di esplorazione e produzione possano colmare le carenze è fuorviante. Le tecniche di esplorazione variano tra le materie prime. La tecnologia per la ricerca di giacimenti minerari, come il rame, è complicata dal fatto che i depositi sono spesso dispersi su vaste aree. Tecniche come il test sismico, che è un mezzo efficiente per la ricerca di idrocarburi, sono meno efficaci. Deve essere utilizzata la perforazione esplorativa, un processo lento.

Anche le aree che possono essere sfruttate sono diverse. L’estrazione della maggior parte dei metalli è concentrata in poche aree a causa dell’economia. Al contrario, la produzione di petrolio e gas a volte può essere intrapresa su scala ridotta. Oggi, molta esplorazione di idrocarburi è nell’oceano.

Esistono piani ambiziosi per l’estrazione in acque profonde di cobalto, nichel, manganese e rame . Ma ci sono difficoltà significative nell’operare in acqua salata corrosiva, a temperature vicine allo zero e sotto migliaia di libbre di pressione per pollice quadrato. I superamenti dei costi di capitale e operativi sono frequenti. Il costo del progetto del gas Gorgon al largo della costa dell’Australia nord-occidentale è aumentato dal budget di $ 11 miliardi a $ 54 miliardi.

I rapporti tra riserva e produzione spesso sovrastimano la quantità di minerali che possono essere estratti. Il tempo dall’esplorazione alla produzione è lungo. Ci vogliono anni per passare dall’esplorazione alla produzione di petrolio e gas. Al contrario, una miniera di rame greenfield può richiedere decenni per essere messa in funzione, anche se in genere hanno una vita più lunga che si estende fino a centinaia di anni. Ciò significa che anche se, come probabile, i prezzi aumentano bruscamente, è improbabile che l’offerta aggiuntiva di materiali richiesti per la transizione divenga rapidamente disponibile poiché presentano un’elasticità dei prezzi relativamente limitata .

Vincoli ambientali

È probabile che la produzione delle materie prime necessarie eserciti una pressione significativa su altre risorse come l’acqua e la terra.

La produzione di molte materie prime richiede grandi quantità di acqua . L’estrazione del rame richiede molta acqua. Ciò è complicato dal fatto che il 50% della fornitura mondiale di rame proviene dal Cile, dal Perù e dalla fascia africana del rame, tutte regioni con problemi di scarsità d’acqua. Le tecniche comuni per la produzione di litio sono ad alta intensità idrica, con aree come l’alto altopiano andino dove esistono grandi riserve che sono tra i luoghi più aridi della terra. La produzione di idrogeno richiede l’accesso a grandi quantità di acqua.

Ci sono richieste di terra scarsa che potrebbero essere necessarie per le popolazioni e la produzione alimentare. I biocarburanti richiedono grandi quantità di acqua e terra. Le materie prime da biomassa per l’energia alternativa estraggono efficacemente il terriccio. A livello globale, è probabile che fino al 90 percento del suolo superficiale della Terra sarà a rischio entro il 2050. Con un minimo di 15 centimetri (6 pollici) necessari per coltivare in modo efficiente, la perdita di terriccio si sta avvicinando a livelli critici. Strutture solari nei deserti che richiedono la demolizione di aree che distruggono l’ecosistema naturale e rilasciano anche una grande quantità di carbonio immagazzinato sottoterra in terreni desertici.

Altri effetti collaterali includono inquinamento e danni ambientali dovuti all’estrazione delle materie prime necessarie.

In effetti, le esternalità negative significative sono generalmente trascurate e non incorporate nei calcoli dei costi. Il consumo di energia e le emissioni di questi effetti collaterali sono spesso ignorati.

Vincoli di investimento

Gli investimenti sono essenziali per garantire la sufficienza dell’offerta. Negli ultimi decenni, il livello di investimento in materiali critici di transizione è aumentato (sebbene l’opacità dei dati delle società minerarie, in particolare le major diversificate, renda difficile identificare con precisione le aree interessate).

Dato che saranno necessari oltre 3 miliardi di tonnellate di minerali e metalli per raggiungere un risultato inferiore a 2°C e che la produzione di minerali, come grafite, litio e cobalto, dovrà aumentare di quasi il 500% entro il 2050, è discutibile se gli investimenti esistenti siano adeguati.

Ci sono diverse ragioni per un investimento inadeguato:

• Ciclicità delle merci.
• Prezzi reali bassi.
• I grandi requisiti patrimoniali dei progetti.
• Consolidamento e maggiore avversione al rischio all’interno di grandi gruppi di risorse.

La pressione degli attivisti sulle società di risorse per la decarbonizzazione, particolarmente esposte a combustibili fossili o ad alte emissioni, è sempre più un fattore. Con la maggior parte dei gestori patrimoniali e degli investitori desiderosi di migliorare la propria performance ESG (Environment, Social, Governance), c’è stata una riluttanza da parte degli enti pubblici a investire nella produzione di materie prime. Un’ulteriore influenza è la natura apparentemente fuori moda delle risorse relative alle industrie tecnologiche ad alta crescita, che ironicamente non possono sopravvivere senza i materiali che devono essere estratti. Le materie prime non possono essere richiamate con un’app da uno smartphone.

Senza investimenti sostanziali e le relative emissioni, è probabile la carenza di alcuni materiali .

I problemi con l’aumento delle fonti primarie hanno incoraggiato a concentrarsi sull’approvvigionamento secondario, come rottami e materiale riciclato. I tassi di riciclaggio per la maggior parte dei materiali critici per la transizione sono attualmente bassi. Ciò riflette le barriere ingegneristiche , nonché il materiale adatto limitato e l’utilità del materiale riciclato per le applicazioni. I prezzi storicamente bassi sono un altro fattore che crea disincentivi e incide sulla fattibilità finanziaria di alcuni tipi di riciclaggio. L’attuale scopo di soddisfare la domanda dalla fornitura riciclata è limitato.

La corsa verde

Le questioni relative alla sufficienza degli investimenti sono, in realtà, più profonde. Le spese in conto capitale sono inadeguate ma anche non adeguatamente mirate.

La transizione energetica si è evoluta in una “corsa verde” finanziaria speculativa. L’entusiasmo per le nuove tecnologie energetiche è ignaro di semplici fatti e la pianificazione di base è assente. Anche una volta completati, gli impianti rinnovabili non possono essere collegati alla rete a volte per diversi anni. In casi estremi, i progetti non vengono perseguiti a causa di queste carenze. Il Lawrence Berkeley National Laboratory ha trovato quasi 2.000 gigawatt di energia solare, di stoccaggio ed eolica negli Stati Uniti in attesa nelle code di interconnessione della rete di trasmissione.

Aggiunta del sostegno del governo, l’euforia degli investitori è cresciuta. Gli investimenti in titoli e fondi legati alle energie rinnovabili hanno raggiunto nuove vette. Le valutazioni delle azioni dei veicoli elettrici, come Tesla, i produttori di batterie e le società legate all’idrogeno sono aumentate notevolmente. La maggior parte ha un prezzo elevato a multipli di utili, vendite e valori patrimoniali. Nel 2020, gli SPAC (Special Purpose Acquisition Vehicles) di energia verde hanno raccolto 40 miliardi di dollari con il mandato di acquisire asset di energia pulita non ancora identificati.

I fondi sono spesso affluiti ad aziende con tecnologie non testate, piani irrealistici o semplici fronzoli e ciarlataneria. C’è una malsana mancanza di concentrazione sull’essenziale scienza di base sottostante a favore degli espedienti. Gran parte di questo investimento può essere completamente ammortizzato con le rapide e grandi perdite di capitale che lasciano meno denaro disponibile per bisogni reali.

Ad esempio, l’attuale interesse per l’economia dell’idrogeno smentisce i precedenti fallimenti degli investimenti. Nel 1997, l’entusiasmo dei media per l’energia a idrogeno traboccò appena prima della fine di quel boom. Un articolo recente che ha stimolato la “nuova” economia dell’idrogeno ha razionalizzato il fallimento dell’ondata degli anni ’90 come risultato dell’assenza di un mercato chiaro per il carburante e di un sostegno statale e aziendale limitato. Il sottotitolo del pezzo era significativamente qualcosa che la maggior parte delle persone ha imparato a temere: ‘Questa volta è diverso’. Un’analisi storica ha rilevato che i tentativi seriali di guidare un’economia globale dell’idrogeno sono stati in gran parte guidati dall’entusiasmo e resta da vedere se l’ondata attuale è diversa.

La frenesia speculativa distoglie fondi dalle imprese energetiche tradizionali. L’ industria energetica ha investito poco , nelle rinnovabili e negli idrocarburi. Dal picco del 2014, gli investimenti nell’energia tradizionale (petrolio e gas) sono diminuiti del 57% determinando una riduzione di oltre il 30% degli investimenti globali in energia primaria, da 1,3 trilioni di dollari nel 2014 a 0,8 trilioni di dollari nel 2020. Parallelamente, gli investimenti totali in energia sono diminuiti di circa il 22% dal picco di $ 2,0 trilioni nel 2014 a $ 1,5 trilioni nel 2020, anche se ora si sta invertendo.

La focalizzazione degli investimenti sulle rinnovabili non è sufficiente a compensare i minori investimenti nell’energia tradizionale, soprattutto in considerazione della scala ridotta e della maggiore intensità di capitale per unità di energia prodotta. Alla base di questo modello c’è la convinzione dell’imminente fine dell’era degli idrocarburi. Ciò è stato rafforzato da una marea di analisi che prevedevano il picco della domanda mondiale di petrolio e il calo di circa un terzo del consumo entro il 2040. È interessante notare che ciò è incoerente con le proiezioni del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti secondo cui la domanda americana aumenterà leggermente, e non diminuirà entro 2050.

Le aziende energetiche tradizionali hanno registrato investimenti minimi nonostante i comprovati record di attività e asset base. Le valutazioni sono contenute, ignorando i profitti record dovuti all’impennata dei prezzi del petrolio e del gas conseguente alla guerra in Ucraina.

C’è bisogno di spese in conto capitale per l’energia attraverso fonti nuove ed esistenti, che saranno necessarie per molto tempo a venire, così come le relative infrastrutture e materie prime. L’eccessivo affidamento sull’introduzione delle energie rinnovabili, la mancanza di investimenti nei combustibili fossili e i vincoli sui materiali critici per la transizione creano la possibilità di significative carenze energetiche future.

Vincoli politici

La transizione energetica deve affrontare ostacoli politici.

Mentre la maggior parte dei cittadini è a favore di un allontanamento dai combustibili fossili, l’intrusione da parte di impianti di energia rinnovabile e attività minerarie per estrarre risorse essenziali potrebbe non essere universalmente supportata. Alcuni minerali saranno inevitabilmente estratti in cattive condizioni di lavoro nei mercati emergenti, tra cui una sicurezza sul posto di lavoro inadeguata, l’utilizzo di lavoro minorile, nessuna salvaguardia ambientale e i proventi utilizzati per finanziare i conflitti. Ciò può rivelarsi problematico sia in base alle leggi esistenti che eticamente. Come minimo, ciò rallenterà la fornitura dei necessari materiali di transizione.

Dal punto di vista geopolitico, la richiesta di determinati minerali creerà tensioni. I petrostati esistenti rischiano di perdere finanziariamente e in termini di influenza. Allo stesso tempo, i produttori di materiali essenziali acquisiranno importanza. Il grafico sottostante illustra le nazioni che producono e possiedono riserve di quattro metalli di transizione chiave. L’ampia rappresentanza di paesi in via di sviluppo non necessariamente favorevoli alle agende occidentali è notevole.

Nota : le etichette dei dati nella figura utilizzano i codici paese dell’Organizzazione internazionale per la standardizzazione (IOS). Pr = produzione; r = riserve.

Una questione centrale è il predominio della Cina nella fornitura e lavorazione di minerali critici di transizione. La Cina ha quasi il monopolio su alcuni minerali; ad esempio, il 90 percento degli elementi di terre rare lavorati. È tra i più grandi processori di litio. La Cina fornisce oltre il 60% di tutta la grafite naturale e la maggior parte dell’equivalente sintetizzato necessario per gli anodi delle batterie al litio. Il problema principale è l’elaborazione. Molti materiali richiesti si trovano in basse concentrazioni che richiedono la lavorazione di grandi quantità di minerale e metodi metallurgici spesso inquinanti. I processi sono complessi, ad alta intensità energetica, pericolosi e costosi.

Questa situazione non è casuale. La pianificazione a lungo termine della Cina ha dato la priorità a queste industrie per decenni. Gli acquirenti occidentali hanno acconsentito mentre i trasformatori cinesi, supportati da sussidi statali e standard ambientali minimi, hanno abbassato i costi.

I piani per ridurre la dipendenza dalla Cina sono, nel migliore dei casi, probabilmente lenti o, nel peggiore dei casi, quasi impossibili nei tempi previsti. Le attuali strategie per la gestione della catena di approvvigionamento di queste materie prime includono il friend-shoring per creare fornitori alternativi, costruire scorte e capacità di lavorazione di riserva. È improbabile che sia facile e sarà costoso. Sovvenzioni altamente condizionate (come quelle contenute nell’Inflation Reduction Act degli Stati Uniti), finanziamenti, opposizione locale per motivi ambientali e riduzione dei prezzi da parte dei fornitori cinesi esistenti hanno finora rallentato diversi progetti. Crescente riconoscimento della posizione si riflette nel notevole cambiamento di linguaggio dal ‘disaccoppiamento’ al ‘de-risking’ in relazione al rapporto con la Cina. Qualunque sia il risultato, la disponibilità e il costo di queste materie prime essenziali limiteranno il passaggio a nuove fonti di energia.

Il controllo di alcune forniture è già un’arma economica. A seguito delle prime scaramucce, a metà del 2023, la Cina ha limitato le esportazioni di composti di gallio e germanio (utilizzati nei semiconduttori e nell’elettronica ad alta velocità), entrambi tra i minerali classificati dal governo degli Stati Uniti come critici per la sicurezza economica e nazionale. Molto probabilmente era una rappresaglia per i divieti statunitensi sugli acquisti cinesi di tecnologie avanzate.

Gli effetti di tali importanti riallineamenti di potere globale sono imprevedibili, specialmente in un periodo come quello attuale in cui sono evidenti varie tensioni.

Per arrivarci, non partirei da qui!

La transizione energetica è fondamentale per ridurre le emissioni di gas a effetto serra ma anche per integrare la fornitura in calo di combustibili fossili. Ma ci sono dubbi sulla fattibilità di una tale trasformazione dei sistemi energetici mondiali.

L’attuale focalizzazione ristretta sull’elettrificazione è limitante poiché l’elettricità è solo una piccola parte degli attuali sistemi energetici. I requisiti delle applicazioni industriali, dei trasporti pesanti e dell’aviazione richiederebbero che un’ampia varietà di questi processi fosse prima elettrificata o convertita in tecnologie con celle a idrogeno. Anche l’ approvvigionamento di materie prime essenziali per la transizione energetica non è assicurato . Le emissioni e le esternalità derivanti da una maggiore intensità materiale potrebbero non modificare sostanzialmente i livelli complessivi di produzione di gas serra. Gli attuali livelli di investimento sono inadeguati.

Alla fine, la transizione ha ‘hopium’ incorporato. Si trova sulla credenza micawberiana che qualcosa – scientifico o tecnologico – salterà fuori. Sono possibili scoperte che migliorino l’efficienza produttiva, riducono gli inquinanti o consentono la sostituzione di materiali critici per la transizione con alternative migliori, ma non ci si può fare affidamento.

Nella migliore delle ipotesi, qualsiasi transizione energetica potrebbe rivelarsi più lenta e più costosa di quanto si pensi attualmente. Nel peggiore dei casi, la transizione energetica potrebbe rivelarsi impossibile, almeno nella misura attualmente prevista con una sostanziale dipendenza residua dalle riserve di combustibili fossili in diminuzione.

Nel valutare i progressi, la formulazione dell’ex primo ministro russo Viktor Chernomyrdim sembra appropriata: “abbiamo completato tutti i punti: da A a B “.

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