Arrivano i veicoli elettrici e arrivano i jet elettrici. Dovremmo temere l'elettrificazione dell'economia?

I veicoli elettrici sono un percorso cruciale verso la neutralità del carbonio. Ma presto arriveranno i jet elettrici, una manifestazione di cambiamento climatico e ricerca della società per trovare nuovi modi per alimentare il suo settore dei trasporti e generare energia più pulita.

Supponiamo che la comunità globale debba evitare un crollo climatico. Significa usare meno petrolio e carbone e più energia eolica e solare: l'elettrificazione dell'economia globale. Ma i combustibili fossili ora forniscono l'80% dell'energia mondiale e continueranno a svolgere un ruolo nel garantire una transizione ordinata e affidabile. Ma abbiamo più da temere dal cambiamento climatico che dall'elettrificazione.

"Penso che questo spaventerà le persone e scioccherà le persone quanto velocemente questa (transizione energetica) sta arrivando, ma dobbiamo andare avanti", afferma Jigar Shah, direttore dell'ufficio del programma di prestiti presso il Dipartimento dell'energia degli Stati Uniti. “L'America deve essere in grado di fare di nuovo grandi cose. Ma è difficile. Tutto è difficile. Abbiamo le persone e la tecnologia giuste. Ma come si diventa grandi? Come possiamo muoverci con maggiore sicurezza e come esportiamo queste soluzioni nel resto del mondo?"

I commenti di Shah sono arrivati ​​durante un webcast ospitato da Associazione Energetica degli Stati Uniti in cui questo giornalista ha posto domande. Il compito del suo ufficio è valutare le tecnologie promettenti e fornire i fondi iniziali di cui hanno bisogno per decollare: “Il settore privato è colui che gestisce queste cose e noi le abilitiamo. E quindi, se raggiungiamo il decollo, ci siamo riusciti. Se non lo facciamo, allora non lo abbiamo".

L'ufficio prestiti del Dipartimento dell'Energia ha iniziato con $ 40 miliardi e il La legge sulla riduzione dell'inflazione ha aggiunto $ 100 miliardi. Circa la metà di quel denaro sarà destinato alle energie rinnovabili e ai veicoli ad alimentazione alternativa, mentre l'altra metà sarà destinata a progetti di cattura del carbonio e progetti nucleari avanzati.

Il prestito più illustre del Dipartimento dell'Energia è arrivato nel 2010 a un nuovo arrivato chiamato Tesla Motors per $ 465 milioni. Ma Tesla lo ha rimborsato un decennio prima del previsto. L'impresa ora impiega migliaia di persone. Bloomberg NEF afferma che il 28% di tutte le nuove auto saranno veicoli elettrici entro il 2030 e saranno il 58% entro il 2040.

È importante sottolineare che una garanzia di prestito non è un sussidio. Fa decollare progetti e aiuta a invogliare Wall Street a investire. Il Dipartimento dell'Energia aveva precedentemente assegnato $ 30 miliardi a 42 accordi di energia alternativa, che hanno restituito il capitale più $ 500 milioni di interessi ai contribuenti.

"Le famiglie stanno diventando elettriche non a causa della regolamentazione, ma perché è meglio", afferma Shah. “Sta abbassando le bollette” in un periodo di alti prezzi dell'energia.

“Vogliamo la competizione. Ma otto raffinerie di petrolio dovrebbero chiudere nei prossimi due anni. I veicoli elettrici stanno alleviando (produttori di petrolio) dalla pressione della perforazione in alcuni dei luoghi più difficili per trovare petrolio. Hai tassi di declino ogni anno. Quindi non penso che tu stia vedendo così tanti respingimenti dai settori del petrolio e del gas come potresti pensare".

Il cielo è il limite

Il trasporto elettrico sta trasformando i veicoli di superficie. Nel 2020 c'erano 48 modelli e nel 2024 saranno 134. Il trasporto aereo è un mercato potenziale, assistito, in parte, dalle compagnie automobilistiche. Shah afferma che i produttori di aeromobili hanno presentato quattro domande per perseguire aerei elettrici, che verranno utilizzati in tandem con il carburante degli aerei per effettuare voli brevi.

"Non abbiamo ancora valutato completamente le applicazioni, ma c'è molto interesse per gli aerei elettrici", afferma Shah.

Prendi Air Canada, che mira a raggiungere lo zero netto entro il 2050: ha ordinato 30 velivoli ibridi da Heart Aerospace, un aereo chiamato ES-30. Non solo la compagnia aerea ha preso una quota di $ 5 miliardi, ma anche MicrosoftMSFT
Il fondatore della Corp. Bill Gates. Fa parte della sua Breakthrough Energy Ventures, che sta investendo in promettenti tecnologie eco-compatibili. United Airlines è anche un investitore in Heart e acquisterà fino a 100 aerei elettrici dalla società.

L'aereo ha un'autonomia completamente elettrica di 124 miglia, il doppio se combinata con carburante per jet. Vola a un'altitudine di 20,000 piedi. L'aereo volerà da e per gli aeroporti regionali e ospiterà 30 passeggeri. Quattro motori elettrici alimentano l'aereo, utilizzando batterie agli ioni di litio e due turbogeneratori che possono funzionare con combustibili sostenibili per l'aviazione. Ha un tempo di ricarica da 30 a 50 minuti. All'inizio di quest'anno, Heart ha completato un volo di prova.

“L'aviazione commerciale rappresenta circa il 2%-3% di tutte le emissioni globali di carbonio. Air Canada monitora da vicino le proprie emissioni di gas a effetto serra e si impegna a mitigare il proprio impatto ambientale", dice la compagnia. "Poiché circa il 99% delle emissioni di anidride carbonica della compagnia aerea sono generate dalla combustione dei motori degli aerei, esiste una forte correlazione positiva tra il raggiungimento dei nostri obiettivi ambientali e la riduzione del consumo di carburante, delle emissioni di gas serra e dei nostri costi operativi".

Roadmap per Net Zero

L'elettrificazione è fondamentale per i trasporti. Ma è anche vitale per la produzione di energia, in quanto influisce sui livelli di emissione e sui costi energetici. L'elettricità ora rappresenta il 20% di tutto il consumo di energia finale in questo paese. Entro il 2050, tuttavia, potrebbe salire al 60%, un numero che potrebbe ridurre i costi di trasporto di almeno il 10%, afferma l'Electric Power Research Institute.

L'elettrificazione avvantaggia i combustibili e le tecnologie a basse emissioni di carbonio. Ciò include l'energia rinnovabile, che è aumentata di 250,000 megawatt nell'ultimo decennio. Ma porterà anche alla produzione di altro idrogeno verde da energia eolica e solare. E si tradurrà anche in una maggiore generazione in loco con un avanzato accumulo di energia e investimenti più significativi in ​​tecnologie avanzate per l'energia nucleare. Questo carburante rappresenta la metà dell'energia priva di emissioni di carbonio di questo paese.

È salutare anche per l'economia. Dal 2 gli Stati Uniti hanno ridotto il rilascio annuale di CO1 legato all'energia di circa 2005 miliardo di tonnellate. Ciò rappresenta una riduzione del 14% anche se l'economia statunitense è cresciuta del 28%. In altre parole, l'espansione economica non deve necessariamente equivalere a livelli di inquinamento maggiori. Ma ciò non ovvia alla necessità di affidabilità e convenienza, il che significa mantenere disponibili gli impianti di gas naturale, anche se funzionano solo durante i periodi di punta.

"L'elettrificazione sta avvenendo in varie forme e avremo bisogno di più elettricità, non di meno mentre andiamo avanti", afferma Jim Matheson, amministratore delegato della National Rural Electric Cooperative Association, durante il webcast. "Sta chiaramente accadendo nel settore dei trasporti".

Tuttavia, “Siamo preoccupati per l'affidabilità e per mantenere la rete è necessario disporre di risorse sempre disponibili per l'invio. Non possono essere risorse intermittenti al 100%. Devi avere una qualche forma di energia sempre disponibile” come il nucleare o il gas naturale. "In una situazione in cui abbiamo bisogno di più elettricità, la domanda è: quanta parte del portafoglio può provenire da risorse intermittenti?"

Le utility hanno il potenziale per vendere più energia. Ma camminano su una linea sottile. Prendi il nord-ovestNO
Energia, che vende elettricità e gas naturale in Montana e South Dakota, e gas naturale in Nebraska: sottolinea che il mercato dell'energia è idiosincratico e spesso i combustibili vengono consumati a seconda dell'ora del giorno e dell'anno.

Sottolinea che il gas naturale non solo rafforza l'energia eolica e solare quando il tempo non è gradevole, ma afferma anche che l'industria sta implementando le tecnologie per catturare le emissioni di metano, un potente gas serra. La sua più grande frustrazione è il processo di regolamentazione, che è lento nell'approvazione dei progetti infrastrutturali.

A meno che la rete di trasmissione non si espanda, la Wind Energy Foundation afferma che almeno 51,000 megawatt di energia rinnovabile potrebbero non raggiungere il mercato. La neutralità del carbonio diventa quindi un pio desiderio.

"Come ogni transizione, è disordinato ed è complicato", afferma Robert Rowe, amministratore delegato di Northwestern Energy, durante il simposio. “Ci vuole più tempo di quanto pensassi, ma potresti aver ottenuto di più quando guardi indietro. Gran parte del mondo è focalizzato sullo zero netto entro il 2050. Ma dobbiamo anche puntare all'affidabilità e all'accessibilità come elementi essenziali e non possiamo fare nulla per metterlo a repentaglio".

Se l'obiettivo è la carbon neutrality, la soluzione è l'elettrificazione dell'economia. Il passaggio ai veicoli elettrici e gli aerei potenzialmente elettrici per voli più brevi evidenziano lo slancio. In particolare, la transizione energetica include anche la generazione elettrica, che richiede gas naturale e stoccaggio della batteria per garantire che le luci rimangano accese. Con ciò, la tabella di marcia verso lo zero netto è chiara: investimenti e innovazione sovraccarichi in tecnologie promettenti.