Energiewende Tedesca: La Svolta Verde tra Sfide e Rinascite Post-Guerra

Ciao a tutti! Oggi voglio parlarvi di un argomento che mi sta molto a cuore e che, ne sono certo, influenzerà il futuro di tutti noi: la transizione energetica tedesca, la famosa Energiewende. È un viaggio affascinante, iniziato decenni fa ma che ha subito una scossa tremenda con la guerra tra Russia e Ucraina. Vediamo insieme cosa sta succedendo, tra sfide imponenti e opportunità inaspettate.

L’Energiewende non è nata ieri. È una strategia a lungo termine che punta a rendere la Germania “carbon neutral” entro il 2045. Immaginate un Paese intero che cambia pelle energetica! Tutto si basa su tre pilastri fondamentali:

• Migliorare l’efficienza energetica (consumare meno e meglio).
• Accelerare a tavoletta sulle energie rinnovabili (sole, vento e co.).
• Garantire una fornitura stabile di energia mentre diciamo addio ai combustibili fossili.

Negli ultimi decenni, devo dire che la Germania ha fatto passi da gigante, soprattutto con l’eolico e il solare, che ormai coprono una bella fetta della sua produzione elettrica.

Un po’ di storia: come siamo arrivati qui?

Le radici di questo cambiamento affondano addirittura negli anni ’50 e ’60. Ricordate l’inquinamento pazzesco nella regione industriale della Ruhr? O il disastro di Chernobyl nel 1986? Ecco, eventi come questi hanno acceso la miccia della consapevolezza ambientale e anti-nucleare. Ma è dagli anni ’70 che si è iniziato a fare sul serio, con ricerche su rinnovabili ed efficienza. La svolta legislativa è arrivata nel 2000 con la legge sulle fonti energetiche rinnovabili (EEG), che ha messo nero su bianco l’addio graduale a nucleare e carbone. Gli obiettivi sono ambiziosi: entro il 2030, -65% di emissioni rispetto al 1990, -88% entro il 2040 e zero emissioni nette nel 2045. Un percorso che poggia, come dicevo, su efficienza (specialmente edifici e trasporti), rinnovabili a manetta e un uso “ponte” dei fossili per gestire la transizione. Nel 2022, l’ultima centrale nucleare tedesca ha chiuso i battenti e l’obiettivo è uscire dal carbone entro il 2030.

La guerra in Ucraina: un fulmine a ciel sereno

Poi, è arrivata la guerra. Un vero e proprio “Zeitenwende”, un punto di svolta epocale, come lo chiamano in Germania. Ha messo a nudo tutte le nostre vulnerabilità. Primo: il gas naturale. La Germania ne importa quasi tutto, e prima della guerra, circa il 35% arrivava dalla Russia. Quando quei rubinetti si sono chiusi, i prezzi dell’elettricità sono schizzati alle stelle. Secondo: il carbone. Per far fronte all’emergenza, si è dovuto riattivare temporaneamente alcune centrali a carbone. Ma non è stato facile: siccità (con il Reno ai minimi storici, trasportare carbone è diventato un incubo costoso), scarsità di gas, problemi al nucleare francese… insomma, un bel pasticcio. Paradossalmente, nonostante la crisi interna, nel 2022 la Germania ha esportato più elettricità di quanta ne abbia importata, grazie alle rinnovabili e ai guai del nucleare francese. Siamo diventati un supporto cruciale per la Francia!

Incertezze sul tavolo: cosa ci riserva il futuro?

Dopo la guerra, la strategia energetica tedesca ha dovuto cambiare marcia. La sicurezza energetica è balzata in cima alle priorità, anche se l’obiettivo della neutralità carbonica resta. Dobbiamo accelerare sulle rinnovabili (almeno 20 GW di nuova capacità ogni anno!) e costruire urgentemente capacità di stoccaggio (almeno 12 GW tra batterie, pompaggio idroelettrico e idrogeno) per gestire l’intermittenza di sole e vento. E sì, anche se abbiamo detto addio al nucleare e stiamo uscendo dal carbone, potremmo aver bisogno di queste fonti “ponte” ancora per un po’ per evitare blackout e prezzi folli. Non dimentichiamo le ricadute economiche e sociali: la fine dei fossili significa riconvertire intere regioni e lavoratori, e i costi energetici pesano su famiglie e imprese. Servono politiche giuste, che bilancino sostenibilità, resilienza economica ed equità sociale. Uno studio interessante dell’Istituto di Economia Energetica dell’Università di Colonia (EWI) ha delineato diversi scenari futuri basati su tre incertezze chiave: l’evoluzione della domanda energetica, la disponibilità di forniture russe e il ritmo di espansione delle rinnovabili. Incrociando queste variabili, vengono fuori otto possibili futuri energetici, ciascuno con prezzi del gas e dell’elettricità molto diversi. Ad esempio, senza gas russo e con un’alta elettrificazione, i prezzi del gas potrebbero tornare ai livelli del 2018 entro il 2030, ma nel breve termine resterebbero alti. Al contrario, con meno elettrificazione e ancora un po’ di gas russo, i prezzi potrebbero rimanere elevati più a lungo. Per l’elettricità, la chiave è accelerare sulle rinnovabili: più ne installiamo, più i prezzi all’ingrosso tendono a scendere. Se invece rallentiamo, rischiamo prezzi alti, soprattutto se la domanda elettrica cresce molto.

Rinnovabili e accumulo: la coppia vincente (ma complessa)

Parliamoci chiaro: per far funzionare un sistema basato su sole e vento, che per natura sono incostanti, servono sistemi di accumulo energetico (storage) su larga scala. L’obiettivo è arrivare a oltre l’80% di elettricità da rinnovabili entro il 2030 (circa 600 TWh!). Questo significa installare capacità enormi: 215 GW di fotovoltaico, 115 GW di eolico onshore e 30 GW di eolico offshore. Ma tutta questa energia “variabile” crea volatilità nel mercato. Quando c’è tanto sole o vento, i prezzi possono crollare; quando non ci sono e la domanda è alta, i prezzi schizzano. Questa incertezza è un rischio per la sicurezza della rete e per gli investimenti. Ecco perché lo storage è fondamentale. Le tecnologie sono tante:

• Batterie (Accumulo Chimico): Le batterie agli ioni di litio sono ottime per la risposta rapida e l’alta densità energetica, ma costano e dipendono da materiali critici. Le celle a combustibile (idrogeno) promettono lunga durata, ma l’infrastruttura H2 è ancora da costruire.
• Accumulo Meccanico: Il pompaggio idroelettrico è una tecnologia matura per grandi volumi, ma richiede siti specifici. I volani (flywheel) sono super veloci per la regolazione di frequenza, ma immagazzinano poca energia.
• Accumulo Termico (TES): I sali fusi sono usati nel solare termodinamico per grandi impianti. I materiali a cambiamento di fase sono più adatti a scale minori.

Lo storage non serve solo a bilanciare domanda e offerta, ma anche a stabilizzare la frequenza e la tensione della rete, servizi essenziali che venivano forniti dalle centrali tradizionali.

Man mano che le centrali fossili vanno in pensione, avremo bisogno di impianti di accumulo sempre più grandi e flessibili. Si stima che entro il 2030 serviranno 20 GW di potenza e 60 GWh di capacità di accumulo in Germania, e oltre 100 TWh entro il 2040! Una soluzione è potenziare i sistemi di pompaggio idroelettrico esistenti (anche sottoterra) o installare batterie diffuse sul territorio. Un’altra idea geniale è convertire le vecchie centrali termoelettriche in “centrali di accumulo rinnovabile”, sfruttando le connessioni alla rete già esistenti. Questi nuovi impianti dovranno essere super flessibili, capaci di operare anche a carico parziale e fornire servizi di rete cruciali (regolazione di frequenza e tensione, riserva istantanea, ecc.).

Progetti faro: l’innovazione in azione

Vediamo due esempi concreti di come la Germania sta affrontando questa sfida tecnologica:

1. Huntorf2020: Aria Compressa e Idrogeno Verde
L’impianto di Huntorf usa da tempo la tecnologia CAES (Compressed Air Energy Storage): immagazzina aria compressa in caverne saline sotterranee per poi usarla per generare elettricità quando serve. Il problema? Bruciava gas naturale. Il progetto Huntorf2020 punta a sostituire il gas con idrogeno verde, prodotto con l’elettricità eolica in eccesso. L’idea è fantastica, anche se restano sfide sull’efficienza del ciclo idrogeno e sulla sicurezza della combustione H2. Le simulazioni CFD mostrano che si può arrivare fino al 40% di idrogeno in miscela mantenendo la stabilità.

2. SALCOS e HY-DY: Acciaio Verde e Centrali Ibride
L’industria pesante, come quella dell’acciaio, è un osso duro da decarbonizzare. Il progetto SALCOS di Salzgitter AG vuole sostituire gli altoforni a carbone con processi basati su riduzione diretta e forni elettrici ad arco, alimentati da gas, idrogeno ed elettricità. Questo richiederà enormi quantità di H2 ed elettricità (si parla di 3 TWh elettrici e 10 TWh di idrogeno all’anno solo per la metallurgia!). Per supportare questa trasformazione, nasce il progetto HY-DY: una centrale elettrica ibrida rigenerativa che combina la combustione di idrogeno (e ossigeno, sottoprodotto dell’elettrolisi) con elettrolizzatori su larga scala e stoccaggio sotterraneo di H2 e O2 in caverne saline. Una “centrale quadratura” capace di generare, accumulare e distribuire energia in modo flessibile, un vero jolly per la sicurezza energetica industriale.

Sfide e opportunità: tiriamo le somme

La crisi energetica post-guerra, per quanto dolorosa, ha dato una spinta incredibile alla transizione. L’aumento dei prezzi ha reso le rinnovabili e l’efficienza non solo necessarie, ma economicamente convenienti. È un’opportunità da cogliere al volo! Ma per farlo, servono strategie chiare e azioni concrete.

Strategie per il futuro: la rotta verso il 2045

Ecco cosa, secondo me, dovrebbe fare la Germania:

• Breve Termine (fino al 2025): Accelerare su rinnovabili (min. 20 GW/anno) ed efficienza (obiettivo -20% consumi primari entro 2030), installare storage (min. 12 GW), diversificare le importazioni (LNG e nuovi partner).
• Medio Termine (2025-2030): Potenziare la rete elettrica, scalare la produzione e lo stoccaggio di idrogeno, investire in tecnologie di accumulo di nuova generazione (lunga durata).
• Lungo Termine (oltre 2030): Completare l’uscita dai fossili (in modo giusto!), approfondire le partnership internazionali strategiche. Qui vedo due direzioni chiave:
  • Cina: Leader mondiale nel fotovoltaico. Collaborare su ricerca, filiere e nuove tecnologie (come le celle tandem perovskite-silicio) può accelerare la nostra transizione.
  • Africa: Un potenziale enorme per solare e idrogeno verde a basso costo. La Germania sta già investendo (es. Namibia). Espandere queste partnership aiuta l’Africa e ci garantisce idrogeno pulito.
• Costruire un’economia energetica totalmente integrata e rinnovabile, basata su smart grid, storage flessibile e interconnessione tra settori (sector coupling).

Il percorso verso la neutralità climatica è pieno di ostacoli, tecnici, economici e sociali. Ma la direzione è tracciata. La Germania, con la sua Energiewende, sta affrontando una delle sfide più complesse del nostro tempo. È un laboratorio a cielo aperto e quello che impariamo qui, nel bene e nel male, sarà fondamentale per tutti. La guerra ha reso tutto più difficile, ma forse anche più urgente e necessario. Staremo a vedere, ma una cosa è certa: il futuro energetico si gioca adesso.

Fonte: Springer