Bioenergie: analisi rapporto Iea 2024. Parte due – Bioenergie

In altri articoli (Idrogeno da biometano, biometano da idrogeno e Idrogeno da biomasse e Green deal) abbiamo già espresso perplessità sulle politiche europee eccessivamente sbilanciate a favore del cosiddetto “idrogeno verde”. Politiche che, con l’inizio dell’era trumpiana, potrebbero vedersi ridimensionate a causa delle pressioni Usa.

Escludendo il mercato statunitense, si prevede che il settore eolico si riprenderà. I cambiamenti politici riguardanti la progettazione delle aste, i permessi e la connessione alla rete in Europa, India e altre economie emergenti e in via di sviluppo dovrebbero migliorare la bancabilità dei progetti e aiutare il settore eolico a riprendersi dalle recenti difficoltà finanziarie. Le previsioni prevedono che il tasso di espansione della capacità eolica globale raddoppierà tra il 2024 e il 2030 rispetto al 2017-2023.

Questo dovrebbe rappresentare il presupposto di base per la tanto chiacchierata “economia dell’idrogeno” ma, stando alle previsioni dell’Agenzia Internazionale per l’Energia (Iea), l’idrogeno rimarrà un fattore trascurabile per la crescita della nuova capacità rinnovabile.

Nonostante un maggiore supporto politico, l’idrogeno prodotto da energia rinnovabile dovrebbe rappresentare solo il 4% della produzione totale di idrogeno nel 2030, principalmente a causa di una creazione di domanda insufficiente. In altre parole, il 96% dell’idrogeno prodotto fino al 2030 sarà “blu” (cioè prodotto con gas naturale) oppure “nero” (cioè prodotto a partire da carbone).

Mentre si prevede che la capacità globale installata di elettrolizzatori aumenterà di cinquanta volte entro la fine del decennio, solo una parte di essa sarà abbinata a nuove centrali elettriche rinnovabili, poiché si stima che metà degli elettrolizzatori utilizzerà energia rinnovabile a basso costo proveniente da centrali esistenti. Nel complesso, si prevede che la produzione d’idrogeno verde comporterà solo 43 GW di nuova capacità rinnovabile installata entro il 2030, ovvero meno dell’1% dell’espansione totale della capacità rinnovabile globale.

Nel contempo, la domanda di biogas aumenterà del 30%, guidata (forse) dagli Stati Uniti e sicuramente dall’Unione Europea. India e Cina stanno costruendo infrastrutture e catene di fornitura di materie prime per un’accelerazione futura. Il principale motore a breve termine è l’uso del biometano nei trasporti, supportato da politiche che premiano le intensità di carbonio più basse o le materie prime di scarto.

La domanda di combustibili rinnovabili nell’industria, negli edifici e nei trasporti raggiungerà il 5% della domanda energetica globale per questi settori, superando la generazione totale di energia eolica e solare fotovoltaica nel 2023. Come accennato nella Prima parte l’uso efficiente di biomassa solida rappresenta – e continuerà a rappresentare nel prossimo lustro – la maggior parte della domanda di combustibili rinnovabili (75%), seguita dai biocarburanti liquidi (20%) nel settore dei trasporti e dal biogas (5%), principalmente in forma di biometano iniettato in rete.

Il potenziale di crescita a lungo termine nell’uso dei combustibili rinnovabili è significativo. Nello scenario Iea “Emissioni Nette Nulle entro il 2050” (Net Zero 2050), l’impiego di combustibili rinnovabili dovrebbe più che raddoppiare entro il 2030 rispetto ai livelli del 2023, e poi raddoppiare di nuovo entro il 2050. Tuttavia, nonostante la loro relativa importanza e il crescente interesse politico, nessuno dei combustibili rinnovabili è sulla buona strada per lo scenario Net Zero 2050.

Le seguenti sezioni di riepilogo e approfondimento forniscono una panoramica delle prospettive e delle sfide di crescita dei combustibili rinnovabili e delle politiche per aiutare a espandere la crescita. I combustibili rinnovabili saliranno a quasi il 6% della domanda globale di energia per l’industria, l’edilizia e i trasporti.

L’impiego di combustibili rinnovabili (solidi, liquidi e gassosi) è destinato a espandersi di 4 EJ (1,1 milioni di GWh, Nda) entro il 2030 rispetto ai livelli del 2023, fino a rappresentare il 5,5% del consumo globale di energia per l’industria, l’edilizia e i trasporti.

Tale crescita si caratterizzerà da velocità diverse, dipendendo dalle aree geografiche. Ad esempio, il Governo dell’India offre incentivi per investimenti e produzione per biocarburanti liquidi, biogas, biomassa solida e idrogeno, nonché obiettivi di miscelazione per biocarburanti e biogas, aumentando l’uso di combustibili rinnovabili di quasi il 40% nel 2030 rispetto ai livelli del 2023. In Brasile, che è responsabile del 12% della crescita, c’è una nuova domanda di biocarburanti liquidi dovuta agli aumenti pianificati degli obiettivi di miscelazione dei biocarburanti. Il Brasile ha anche annunciato un programma di incentivi per l’idrogeno verde da 3,2 miliardi di USD. Nel frattempo, l’uso di combustibili rinnovabili si espande in tutti i settori in Cina (3% della crescita globale), sostenuto dall’impiego di biogas e biomassa solida nell’industria e per il riscaldamento degli edifici, dal rinnovato interesse per la miscelazione di biodiesel e dall’uso di idrogeno nei settori dei trasporti e dell’industria.

In Europa (responsabile del 16% della crescita globale della produzione di energie rinnovabili), un pacchetto legislativo che include la Direttiva sulle Energie Rinnovabili III (RED III), ReFuelEU Aviation e ReFuelEU Maritime incoraggia la crescita nell’uso di biocarburanti liquidi nei settori stradale, aeronautico e marittimo e, in particolare, nell’uso di biogas e idrogeno negli Stati membri dell’Ue.

La domanda di biogas aumenta in tutti i settori (+0,4 EJ, ovvero 111.000 GWh), aiutando i Governi a raggiungere gli obiettivi di trasporto, edilizia e industria. La crescita maggiore si verifica in Europa e negli Stati Uniti grazie alla produzione di biogas consolidata e alle infrastrutture di supporto, alle politiche e all’esperienza. Il biometano verrebbe sempre più utilizzato per soddisfare gli obblighi di trasporto negli Stati Uniti (ai sensi del Renewable Fuel Standard e degli standard sui carburanti a basse emissioni di carbonio a meno che la nuova amministrazione Trump non stravolga anche questo settore) e in Europa, dove i produttori di biometano a volte beneficiano di certificati di carburante avanzati per le quote di carburante rinnovabile. Un’altra grande attrazione in tutte le regioni è la possibilità di iniettare biogas direttamente nelle reti del gas naturale per fornire energia a qualsiasi edificio o industria collegata alla rete. Sia la Cina che l’India hanno anche ambiziosi piani di espansione che prevedono l’utilizzo di biogas non solo per digestori domestici e di piccole comunità, ma anche per carburante per il trasporto e per l’iniezione diretta gasdotti.

Nonostante il ruolo dominante della bioenergia nella crescita dei combustibili rinnovabili, persistono sfide legate all’approvvigionamento di materie prime, sostenibilità e innovazione. Per il biogas, la crescita dipende dall’espansione da parte di India e Cina delle loro filiere di fornitura di sottoprodotti e residui organic nei settori dell’agricoltura, dell’allevamento e dei rifiuti urbani.

I combustibili rinnovabili continuano a essere in genere più costosi, variando fra la quasi parità per l’etanolo in alcune regioni a più del doppio del costo del gas naturale nel caso del biometano. Le attuali tecnologie bioenergetiche hanno poche possibilità di cali dei costi perché i costi di produzione dipendono principalmente dai prezzi delle materie prime, che non si prevede cambino in modo significativo nel periodo 2025-2030. Nel caso dell’idrogeno ci sono anche costi aggiuntivi per infrastruttura, stoccaggio e attrezzature.

Foto 1: Comparazione dei prezzi specifici dei carburanti liquidi e gassosi, in US$/GJ

(Fonte foto: Pagina 130 del rapporto Iea, traduzione e adattamento grafico di Mario A. Rosato – AgroNotizie^®.

Fonti: Prezzi specifici di gas naturale, carbone, carburante per trasporti liquidi, biomassa solida, biometano e biocarburante liquido basati sui prezzi medi di mercato di Argus, S&P e Bloomberg nel 2023 e 2024 in Nord America, Europa e Sud Est asiatico.

Prezzi specifici di idrogeno, biocarburanti emergenti (tra cui etanolo cellulosico e diesel rinnovabile Fischer-Tropsch) ed e-fuel basati su modelli di costo di produzione. I costi provengono da Iea (2023), Global Hydrogen Review 2023 e Iea (2023), The Role of E-fuels in Decarbonising Transport.

Costi del carbonio basati su 100 USD per tonnellata di CO₂ e fattori di combustione ed emissione di CO₂ da Ipcc (2018), Allegato I: Emissioni di CO₂ e combustibili a base di carbonio)

Ad ogni modo, la produzione di carburante rinnovabile dovrebbe quasi raddoppiare entro il 2030 per essere in linea con gli obiettivi Net Zero 2050, ma nella pratica è destinata a crescere solo del 20% nelle attuali condizioni di mercato. I divari dipendono in modo significativo dalla tecnologia. L’impiego di e-fuel dovrebbe aumentare di oltre dieci volte, quello dell’idrogeno più di dieci volte e i biogas quasi quattro volte entro il 2030, e mantenersi così fino al 2050.