Vengono identificate tecnologie energetiche emergenti che necessitano di un rapido sviluppo per testare la loro fattibilità di investimento a lungo termine.
L'obiettivo è la riduzione delle emissioni di gas serra e il settore energetico poiché il maggior contributore è al centro degli sforzi con l'ampia gamma di tecnologie di decarbonizzazione ai suoi ordini.
Le tecnologie di base come l'eolico e il solare sono ora ampiamente commercializzate, ma le nuove tecnologie per l'energia pulita sono in continuo sviluppo ed emergenti.Dati gli impegni a rispettare l'accordo di Parigi e la pressione per far uscire le tecnologie, la domanda è quale di quelli emergenti abbia bisogno di concentrarsi sulla ricerca e sviluppo per determinare il proprio potenziale di investimento a lungo termine.
Con questo in mente, il Comitato esecutivo per la tecnologia della Convenzione quadro delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici (UNFCCC) ha identificato sei tecnologie emergenti che potrebbero fornire vantaggi su scala globale e afferma che devono essere introdotte sul mercato il prima possibile.
Questi sono i seguenti.
Tecnologie di approvvigionamento di energia primaria
Il solare fotovoltaico galleggiante non è una nuova tecnologia, ma le tecnologie di livello di prontezza ad alta tecnologia completamente commercializzate vengono combinate in nuovi modi, afferma il Comitato.Un esempio sono le barche ormeggiate a fondo piatto e i sistemi solari fotovoltaici, inclusi pannelli, trasmissione e inverter.
Sono indicate due classi di opportunità, ovvero quando il campo solare galleggiante è autonomo e quando viene adattato o costruito con un impianto idroelettrico come ibrido.Il solare galleggiante può anche essere progettato per il monitoraggio a un costo aggiuntivo limitato ma fino al 25% di guadagno di energia aggiuntivo.
Il vento galleggiante offre il potenziale per sfruttare le risorse di energia eolica che si trovano in acque molto più profonde rispetto alle torri eoliche offshore fisse, che sono tipicamente in acque profonde 50 m o meno, e nelle regioni con fondali marini profondi vicino alla costa.La sfida principale è il sistema di ancoraggio, con due tipi di progettazione principali che ricevono investimenti, sommergibili o ancorati al fondo del mare ed entrambi con vantaggi e svantaggi.
Il Comitato afferma che i progetti eolici galleggianti sono a una varietà di livelli di prontezza tecnologica, con turbine ad asse orizzontale flottanti più avanzate rispetto alle turbine ad asse verticale.
Tecnologie abilitanti
L'idrogeno verde è l'argomento del giorno con opportunità di utilizzo per il riscaldamento, nell'industria e come combustibile.Tuttavia, il modo in cui viene prodotto l'idrogeno è fondamentale per il suo impatto sulle emissioni, osserva il TEC.
I costi dipendono da due fattori: quello dell'elettricità e, più criticamente, quello degli elettrolizzatori, che dovrebbero essere guidati da economie di scala.
Stanno emergendo batterie di nuova generazione per l'immagazzinamento dietro il contatore e su scala industriale, come il litio-metallo allo stato solido, che offrono ampi miglioramenti non marginali rispetto alla tecnologia delle batterie esistente in termini di densità di energia, durata della batteria e sicurezza, consentendo anche tempi di ricarica più rapidi , afferma il Comitato.
Se la produzione può essere scalata con successo, il loro utilizzo potrebbe essere trasformativo, in particolare per il mercato automobilistico, in quanto consente potenzialmente lo sviluppo di veicoli elettrici con batterie con durata e autonomia paragonabili ai veicoli tradizionali di oggi.
Secondo il Comitato, l'accumulo di energia termica per il riscaldamento o il raffreddamento può essere fornito con molti materiali diversi con capacità termiche e costi diversi, con il suo contributo maggiore probabilmente negli edifici e nell'industria leggera.
I sistemi di energia termica residenziali potrebbero avere un impatto molto ampio nelle regioni fredde e a bassa umidità dove le pompe di calore sono meno efficaci, mentre un'altra area chiave per la ricerca futura è nelle "catene del freddo" dei paesi in via di sviluppo e di nuova industrializzazione.
Le筛迪calore sono una tecnologia consolidata, ma anche una tecnologia in cui continuano a essere apportate innovazioni in settori quali refrigeranti, compressori, scambiatori di calore e sistemi di controllo migliorati per aumentare le prestazioni e l'efficienza.
Gli studi dimostrano costantemente che le pompe di calore, alimentate da elettricità a gas a effetto serra, sono una strategia fondamentale per le esigenze di riscaldamento e raffreddamento, afferma il Comitato.
Altre tecnologie emergenti
Altre tecnologie esaminate sono i sistemi di conversione dell'energia eolica e delle onde marine, delle maree e dell'energia termica oceanica, che possono essere fondamentali per gli sforzi di alcuni paesi o sottoregioni, ma è improbabile che fino a quando le sfide ingegneristiche e aziendali non saranno superate, forniranno vantaggi su scala globale , commenta il Comitato.
Un'ulteriore tecnologia emergente di interesse è la bioenergia con cattura e stoccaggio del carbonio, che sta appena superando la fase dimostrativa verso un dispiegamento commerciale limitato.A causa dei costi relativamente elevati rispetto ad altre opzioni di mitigazione, l'adozione dovrebbe essere guidata principalmente da iniziative di politica climatica, con un'ampia diffusione nel mondo reale che potenzialmente coinvolge una miscela di diversi tipi di carburante, approcci CCS e industrie target.
—Di Jonathan Spencer Jones
Tempo di pubblicazione: 14-gennaio-2022