La definizione di un obiettivo di zero netto da parte dell'amministrazione Biden è stato il primo passo verso la decarbonizzazione del sistema energetico e dell'industria. Ma avere un obiettivo è la parte più facile della transizione energetica americana. Ora arriva la parte molto più difficile di fare tutte quelle proposte e idee per un lavoro futuro più verde.
La riduzione delle emissioni, la decarbonizzazione della rete elettrica degli Stati Uniti entro il 2035 e una maggiore elettrificazione nei settori dei trasporti e degli edifici richiederanno un'enorme quantità di investimenti da parte dell'industria e il sostegno del governo.
Le sfide non saranno solo raccogliere trilioni di dollari statunitensi di investimenti, prima è, meglio è, ma anche cambiare la percezione dei consumatori sui veicoli elettrici (EV) e sul riscaldamento degli ambienti, ad esempio, nonché persuadere le comunità a ospitare in modo esponenziale solare e impianti di generazione di energia eolica.
Gli Stati Uniti sono tristemente impreparati a gestire "l'elettrificazione di tutto", come Amy Myers Jaffe, professore di ricerca presso la Fletcher School della Tufts University, descrive la spinta all'elettrificazione dei trasporti, degli edifici e di parti dell'industria nel Wall Street Journal .
Una maggiore elettrificazione in tutti i settori richiederà enormi investimenti nella rete elettrica, nello stoccaggio della batteria per sostenere la generazione di energia rinnovabile, nei punti di ricarica per i veicoli elettrici e in tecnologie come l'idrogeno verde per aiutare quelle tecnologie a raggiungere la maturità e l'efficienza dei costi sufficiente per iniziare sostituzione dei combustibili fossili.
Le politiche climatiche del presidente Biden potrebbero essere un inizio, ma il finanziamento federale pianificato e proposto è solo una frazione di ciò di cui l'America avrebbe bisogno se decarbonizzasse la rete elettrica entro il 2035, abbattendo le emissioni dai settori dei trasporti e degli edifici e raggiungere la rete obiettivo zero a livello di economia entro il 2050.
Net-Zero America ha bisogno di almeno $ 2,5 trilioni nel prossimo decennio
Inoltre, le principali decisioni di investimento devono essere prese ora e gli investimenti devono iniziare a riversarsi in iniziative di decarbonizzazione e resilienza della rete ora se gli Stati Uniti vogliono avere una rete modernizzata in grado di gestire la crescita esponenziale dell'elettrificazione nei prossimi decenni.
"Costruire un'America zero-netto richiederà una mobilitazione immediata e su larga scala del capitale, della politica e dell'impegno sociale, inclusi almeno $ 2,5 trilioni di investimenti di capitale aggiuntivi nella fornitura di energia, nell'industria, negli edifici e nei veicoli nel prossimo decennio rispetto al business come al solito,” ha detto Princeton University nel suo net-Zero America del rapporto , uno sforzo di ricerca di due anni la creazione di grafici percorsi verso lo zero net.
L'amministrazione Biden punta a un settore dell'elettricità privo di inquinamento da carbonio entro il 2035. Questa di per sé è un'enorme sfida considerando che il gas naturale ha rappresentato la quota maggiore della generazione di elettricità su scala industriale negli Stati Uniti nel 2020, al 40,3%, con combustibili fossili a Quota del 60,3 percento, anche a causa della quota del 19,3 percento del carbone nel mix energetico.
Gli Stati Uniti mirano inoltre a ridurre le emissioni di gas serra del 50-52% rispetto ai livelli del 2005 nel 2030 e a raggiungere le emissioni nette a zero in tutta l'economia entro il 2050.
I trasporti e l'elettricità sono i più grandi settori che emettono gas a effetto serra in America, con il 29% e il 25% di tutte le emissioni, rispettivamente, secondo i dati dell'EPA (Environmental Protection Agency) . L'industria rappresenta il 23% e il settore commerciale e residenziale rappresenta il 13% di tutte le emissioni di gas serra.
Ridurre le emissioni nei settori dei trasporti, della generazione di elettricità e residenziale richiederà un consumo di elettricità molto maggiore. Ciò, a sua volta, richiederà una rete elettrica aggiornata e potenziata in grado di gestire una crescita esponenziale della domanda di elettricità.
La domanda di elettricità è destinata a salire con una forte spinta all'elettrificazione
Secondo lo studio dell'Università di Princeton, la domanda finale di elettricità negli scenari con un'elevata elettrificazione in tutti i settori è destinata a quasi raddoppiare entro il 2050, guidata dal ritmo dell'elettrificazione dei trasporti e del riscaldamento.
"L'elettrificazione dei veicoli e del riscaldamento degli ambienti e dell'acqua aumenterà la domanda di elettricità e richiederà aggiornamenti alle reti di distribuzione dell'elettricità", hanno osservato gli autori dello studio.
Se la generazione di elettricità negli Stati Uniti non è pronta a gestire una maggiore produzione di energia solare ed eolica con backup di stoccaggio di energia, l'ironia della `` transizione verde '' sarebbe che invece dell'elettricità a basse emissioni di carbonio, potrebbero essere i combustibili fossili a sostenere la rete durante l'impennata. domanda di elettricità se l'adozione di veicoli elettrici e l'elettrificazione degli edifici accelerano fortemente.
I sistemi di trasmissione dell'elettricità potrebbero dover triplicare entro il 2050
La ricerca dell'Università di Princeton ha rilevato che gli Stati Uniti dovranno espandere i propri sistemi di trasmissione di elettricità del 60% entro il 2030 e potrebbero dover triplicarli entro il 2050 per gestire il percorso di alta elettrificazione verso l'America zero-carbonio.
“Ci sono voluti 150 anni per costruire l'attuale rete elettrica. Ora, per arrivare a zero emissioni nette entro il 2050, dobbiamo costruire di nuovo quella quantità di trasmissione nei prossimi 15 anni e poi costruirla di nuovo molto di più nei 15 anni successivi. È un cambiamento enorme " , ha affermato Jesse Jenkins, assistente professore di ingegneria meccanica e aerospaziale e Andlinger Center for Energy and the Environment, commentando lo studio.
Stoccaggio di energia essenziale per la generazione di elettricità senza emissioni di carbonio
Oltre agli enormi investimenti nella rete, l'America avrà anche bisogno di molti più investimenti nello stoccaggio di energia delle batterie per supportare la generazione di energia che dipende in gran parte da fonti di energia rinnovabile. Il mercato statunitense dello stoccaggio di energia è in forte espansione, con il quarto trimestre del 2020 che stabilisce un nuovo record per lo stoccaggio degli Stati Uniti , secondo Wood Mackenzie.
"Con il continuo calo dei costi di stoccaggio e il crescente sostegno delle politiche e la riforma normativa negli stati e nel governo federale, lo stoccaggio di energia è su una traiettoria accelerata per consentire una rete elettrica resiliente, decarbonizzata e conveniente per tutti", ha affermato Jason Burwen, CEO ad interim del US Energy Storage Association.
Tuttavia, le batterie sono molto lontane dal supportare l'affidabilità della rete.
All'indomani del Texas Freeze, che ancora una volta ha rivelato inadeguatezze nei sistemi di trasmissione elettrica degli Stati Uniti in eventi estremi, Jim Robb, CEO dell'autorità di regolamentazione North American Electric Reliability Corporation (NERC), ha dichiarato a NBC News in un'intervista :
"Affinché le batterie riproducano il sistema di backup definitivo, siamo così lontani che non è per nulla rassicurante."
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