Catalogo della decarbonizzazione

Nel lungo periodo l’Europa e l’Italia sono chiamate a far fronte alle conseguenze del cambiamento climatico, a garantire la competitività del sistema produttivo e assicurare la sicurezza e l’accessibilità energetica a tutti i cittadini.

Nello specifico gli obiettivi fissati con il nuovo Pacchetto Clima-Energia approvato nel 2014 sotto la Presidenza italiana dell’Ue sono finalizzati a ridurre almeno del 40% le emissioni di gas serra –GHG- (rispetto ai livelli 1990):

  • Nei Settori Eu-ETS (settori termoelettrico e industriali ad alto consumo energetico): -43% calcolato rispetto al 2005 (obiettivo valido a livello europeo);
  • Nei Settori non-Eu ETS (trasporti, edifici, agricoltura, rifiuti): -33% rispetto al 2005 (vincolante per l’Italia).

L’Unione Europea fissa, inoltre, l’obiettivo di portare la quota di consumo energetico finale soddisfatto da fonti rinnovabili al 27% entro il 2030.  Inoltre la proposta di nuova Direttiva sull’Efficienza Energetica prevede, per il periodo 2021-2030, un risparmio minimo dell’1,5% all’anno calcolato sui volumi dei consumi finali del periodo 2016-2018.

Vista la complessità del tema e le implicazioni di carattere ambientale ed economico e le ricadute sulla competitività del sistema industriale italiano, su iniziativa della Presidenza del Consiglio dei Ministri, è stato istituito, a giugno del 2016, un “Tavolo Tecnico” finalizzato ad analizzare il punto di vista di diversi stakeholder del settore e ad avviare un confronto tecnico sul tema della de-carbonizzazione dell’economia.

Hanno partecipato al Tavolo tecnico rappresentanti delle Amministrazioni centrali competenti per le politiche su clima ed energia (Presidenza del Consiglio dei Ministri, Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare, Ministero dello Sviluppo Economico,  insieme con Ministero dell’Economia e delle Finanze, Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti, Ministero delle Politiche Agricole Alimentari e Forestali, Ministero della Salute, Ministero dell'Istruzione dell'Università e della Ricerca), nonché esperti di Centri di Ricerca, Università ed enti ed organismi attivi sul tema (Banca d’Italia, CESI, CMCC, CNR, CREA, CONFINDUSTRIA, ENEA, FEEM, GSE, ILSPA, ISPRA, ISTAT, POLIMI, RSE, SNAM, TERNA).

In questa prospettiva deve essere inquadrato il lavoro coordinato dall’ENEA e dal CNR, insieme all’RSE, di elaborazione del Catalogo delle Tecnologie energetiche finalizzato al censimento delle soluzioni tecniche disponibili a minor impatto ambientale ed energeticamente più efficienti.

L’obiettivo del Gruppo di lavoro è stato la realizzazione di un Catalogo “Open source” contenente dati di tipo “qualitativo” e “quantitativo” sulle tecnologie energetiche e la loro applicazione nel settore industriale, dei trasporti e nel civile. Inoltre, nell’ottica di una loro diffusione e replicabilità, sono state raccolte informazioni sulle eccellenze italiane, sia pubbliche che private, e sulle migliori pratiche relative più importanti tecnologie per la de carbonizzazione.

I parametri richiesti per ognuna delle tecnologie oggetto del censimento hanno riguardato: i costi di investimento ed i costi operativi; i potenziali di diffusione e le proiezioni di queste variabili al 2030 per tutte le tecnologie e al 2050 per alcune. La disamina tecnica ed economica sulle tecnologie energetiche disponibili ha considerato sia le tecnologie mature (TLR <9), che quelle emergenti con un basso livello di maturità, ma con alto potenziale de-carbonizzante, nonché i principali impatti di tali tecnologie su ambiente e sistema produttivo.

Le attività di raccolta delle informazioni e di analisi tecnica hanno portato all’identificazione di 37 tecnologie raggruppate in sei categorie: Tecnologie di generazione con fonti tradizionali; Sistemi cogenerativi; Tecnologie delle energie rinnovabili; Sistemi di accumulo energetico; Tecnologie per l’efficienza energetica negli usi finali; Altre tecnologie. Le informazioni tecniche presenti nelle schede nello specifico riguardano:

1.         Descrizione tecnica

2.         Stato avanzamento (nazionale- internazionale)

3.         TRL (Technology Readiness Level)

4.         Relazioni con le fonti energetiche

5.         Versatilità (capacità di impattare trasversalmente su più settori)

6.         Impatto e sostenibilità ambientale

7.         Emissioni di CO2/MWh (tecnologia di produzione) e Emissioni di CO2/MWh evitate (tecnologia di mitigazione)

8.         Efficienza, tempo di vita e rendimento

9.         Maggiori attori coinvolti (Pubblici-privati) coinvolti nell’utilizzo della tecnologia e coinvolti nello sviluppo della tecnologia (attività di filiera)

10.       Eccellenze in territorio nazionale

11.       Best pratices

 

Al fine di rendere maggiormente fruibili le informazioni tecniche sulle 37 tecnologie energetiche, le schede sono state raccolte in questa sezione della Piattaforma delle Conoscenze e si possono scaricare in versione pdf.

 

1. TECNOLOGIE DI GENERAZIONE CON FONTI TRADIZIONALI

Cicli combinati - Responsabile: A. Zanetta, RSE

Turbine a gas a Ciclo semplice - Responsabile: A. Zanetta, RSE.

Impianti USC a carbone - Responsabili: O. Senneca, CNR. A. Zanetta, RSE.

Impianti IGCC a carbone con CCS - Responsabili: P. Ammendola, F. Miccio, CNR. A. Zanetta, RSE.

Impianti Oxyfuel a Carbone con CCS - Responsabil: P. Ammendola, O. Senneca, CNR. P. Deiana, ENEA. A. Zanetta, RSE.

Carbon Capture, Utilization and Sorage (CCUS) - Responsabili: F. Barzagli, M. Peruzzini, A. Sanson, CNR. P. Deiana, ENEA.

2. SISTEMI COGENERATIVI

Motori a Combustione Interna - Responsabili: C. Beatrice, CNR. F. Armanasco, RSE.

Microturbine a gas - Responsabili: P. Massoli, CNR. F. Armanasco, RSE.

Motori Stirling - Responsabili: F. Miccio, CNR. F. Armanasco, RSE.

Celle a combustibile - Responsabili: A. Aricò, V. Baglio, S. Barison, A. Marchionni, F. Matera, A. Sanson, F. Vizza, CNR. S. McPhail - ENEA

3. TECNOLOGIE DELLE ENERGIE RINNOVABILI

Eolico - Responsabili: L. Ferrari , CNR. A. Arena, ENEA. E. Lembo, L. Serri, RSE.

Fotovoltaico - Responsabili: S. Lombardo, A. Mordini, P. De Natale, A. Sanson, CNR. S. Castello, E. Terzini, ENEA. S. Guastella, RSE.

Fotovoltaico a concentrazione solare - Responsabili: S. Lombardo, CNR. C. Cancro, G. Graditi, E. Terzini, ENEA. G. Timò, RSE.

Geotermico - Responsabili: A. Manzella, E. Trumpy, CNR. M. Angelone, ENEA. F. Moia, RSE.

Energia dalle Correnti Marine - Responsabili: F. Salvatore, CNR. G. Sannino, A. Carillo, ENEA. M. Peviani, L. Serri, RSE.

Energia dal moto ondoso marino - Responsabili: F. Salvatore, CNR. G. Sannino, A. Carillo, ENEA. M. Peviani, L. Serri, RSE.

Idroelettrico - Responsabile: Julio Alterach, RSE.

Solare termodinamico - Responsabili: L. Avaldi, P. De Natale, CNR. M. Falchetta, ENEA.

Solare termico per uso residenziale e industriale - Responsabili: P. De Natale, V. Palomba, S. Vasta, CNR.

Tecnologie termoelettriche (elettrocaloriche) - Responsabili: L. Avaldi, M. Fabrizio, L. Sorba, CNR.

Conversione termochimica di biomasse - Responsabili: L. Genesio, C. Nati, G. Picchi, CNR. G. Braccio, ENEA. F. Armanasco, RSE.

Digestori anaerobici di biomasse - Responsabili: L. Genesio, C. Nati, G. Picchi, C. Sala, CNR. R. Farina, ENEA. C. Valli, RSE.

Combustione diretta di rifiuti - Responsabili: L. Genesio, C. Nati, G. Picchi, CNR. P. Garzone, ENEA. F. Armanasco, V. Fantini, RSE.

4. SISTEMI DI ACCUMULO ENERGETICO

Tecnologia CAES - Responsabile: F. Cernuschi, RSE.

Volani - Responsabile: L. Pellegrino, RSE.

Accumulo magnetico: SMES - Responsabile: C. Federghini, CNR.

Supercondensatori - Responsabile: L. Pellegrino, RSE.

Sistemi di accumulo elettrochimico - Responsabili: V. Baglio , A. Paolone, A. Sanson, CNR. P. P. Prosini, ENEA. E. Micolano, L. Pellegrino, RSE.

Sistemi di accumulo termico - Responsabili: A. Frazica, CNR. A. Miliozzi, ENEA.

Solar Fuels - Responsabili: N. Armaroli, S. Lombardo, A. Sanson, CNR.

Combustibili a basso tenore di carbonio - Responsabili: A. Aricò, G. Bonura, F. Frusteri, A. Paolone, R. Pedicini, L. Sorba, L. Spadaro, A. Sanson, A. Vita, CNR.

5. TECNOLOGIE PER L’EFFICIENZE ENERGETICA NEGLI USI FINALI

Illuminazione - Responsabile: G. Fasano, ENEA.

Pompe di Calore - Responsabili: L. Molinaroli, M. Motta, T. Toppi, Dipartimento di Energia Politecnico di Milano. S. Freni, CNR. M. Borgarello, L. Croci, RSE.

Isolamento chiusure opache - Responsabili: G. Fasano, ENEA. M. Borgarello, L. Croci, RSE.

Chiusure trasparenti (serramenti) - Responsabili: G. Fasano, ENEA. M. Borgarello, L. Croci, RSE.

6. ALTRE TECNOLOGIE

Tecnologie di monitoraggio delle emissioni di CO2 in atmosfera -  Responsabile: P. de Natale, CNR.