DECARBONIZZAZIONE DELL’ECONOMIA ITALIANA Il Catalogo delle tecnologie energetiche DECARBONIZZAZIONE DELL’ECONOMIA ITALIANA Il Catalogo delle tecnologie energetiche a cura di: Alessandra Sanson - CNR e Laura Gaetana Giuffrida - ENEA 2017 ENEA Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile ISBN: 978-88-8286-349-4 Progetto grafico: Cristina Lanari - ENEA Stampa: Laboratorio Tecnografico ENEA – Frascati PREMESSA Il quadro europeo del Pacchetto Clima-Energia approvato nel 2014 sotto la Presidenza italiana dell’Ue prevede l’obiettivo vincolante di ridurre entro il 2030 le emissioni di gas ad effetto serra dell’Unione Europea di almeno il 40% rispetto ai livelli del 1990. Per raggiungere questo obiettivo: • i settori interessati dal sistema di scambio di quote di emissione ETS (termoelettrico e industriale ad alto consumo energetico) dovranno ridurre le emissioni del 43% rispetto al 2005; • i settori non interessati dall’ ETS (trasporti, edifici, agricoltura, rifiuti) dovranno ridurre le emissioni del 30% rispetto al 2005 e ciò dovrà essere tradotto in singoli obiettivi nazionali vincolanti per gli Stati membri. 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. La lotta ai cambiamenti climatici e la conseguente decarbonizzazione del nostro sistema economico rendono, quindi, necessario attuare politiche strutturali sempre più ambiziose. La sfida che ci attende nel prossimo decennio è la definizione di strategie idonee a mantenere, allo stesso tempo, la competitività del nostro sistema produttivo, costruendo nuove professionalità e nuove competenze, a proteggere la salute dei cittadini e a rispondere in modo adeguato alle grandi priorità ambientali. Per fare ciò dovremo prevedere investimenti molto elevati ed attuare dei radicali mutamenti all’interno di interi settori produttivi: nella riconversione del sistema energetico con soluzioni che promuovano l’efficienza, nella rigenerazione urbana, nella produzione di energia che sfrutti le fonti rinnovabili di energia, nonché in una totale riorganizzazione della mobilità. A livello nazionale è necessario avviare una profonda riconsiderazione del modo di produrre e di fare impresa. La priorità è orientare e favorire in maniera sempre più decisa una crescita economica sostenibile, cioè attenta a tener conto dei costi ambientali, valorizzando le innovazioni e le soluzioni tecniche a minore impatto ambientale ed energeticamente più efficienti e rafforzare la transizione verso fonti energetiche rinnovabili. In tal senso abbiamo l’obbligo di favorire e orientare gli investimenti verso l’adozione di tecnologie innovative e a basse emissioni anche nell’ottica di promuovere filiere produttive funzionali allo sviluppo economico del paese. In questa prospettiva deve essere inquadrato il lavoro coordinato dall’ENEA e dal CNR di elaborazione del “Catalogo delle Tecnologie energetiche” che ha visto la partecipazione attiva di Amministrazioni Pubbliche, Università, Centri di Ricerca, Associazioni di categoria e imprese e che ha il pregio di aver riunito competenze e professionalità diverse e messo a sistema e valorizzato le diverse conoscenze in modo interattivo e flessibile. 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 alle più importanti tecnologie per la decarbonizzazione. I risultati di questo lavoro assumono un ruolo centrale anche in vista della elaborazione del prossimo “Piano nazionale Integrato per l’Energia e il Clima”, previsto dall’ Unione per l’Energia, nell’ambito del quale dovrà essere fornito anche un quadro conoscitivo di riferimento a livello nazionale sui temi della “Ricerca e dell’innovazione”. Raffaele Tiscar Capo di Gabinetto Ministero dell’ Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare 3 INTRODUZIONE Nell’ambito del “Tavolo Tecnico sulla Decarbonizzazione dell’economia”, istituito presso la Presidenza del Consiglio, il Gruppo di Lavoro 2, coordinato dai due principali enti di ricerca del nostro Paese, CNR ed ENEA, aveva come compito quello di censire le migliori tecnologie energetiche utili all’avanzamento del processo di decarbonizzazione realizzando un data-base “open source” che fornisse una dettagliata disamina tecnica ed economica delle tecnologie energetiche disponibili, sia di offerta sia di uso finale. Il lavoro richiesto non era quindi da intendersi come un “puro esercizio intellettuale”, ma come un lavoro di reperimento critico dei dati disponibili nel nostro Paese, utile e complementare alla formulazione di scenari che sarebbero stati prodotti dal Gruppo di Lavoro 3, presente allo stesso tavolo. I parametri richiesti per ognuna delle tecnologie individuate riguardavano: • i costi di investimento e i costi operativi; • i potenziali di diffusione e le proiezioni di queste variabili al 2030 per tutte e per alcune al 2050, quando gli obblighi riguardanti la decarbonizzazione del sistema energetico del Paese saranno divenuti vincolanti e non più solo ipotetici. A conclusione del lavoro si è delineata la puntualizzazione di un ulteriore risultato in cui i parametri sono stati arricchiti da ulteriori informazioni di tipo qualitativo che hanno consentito di delineare un quadro conoscitivo di riferimento utile alla definizione della nuova “Strategia Energetica Nazionale”. Dalla dichiarata fruizione open source è nata l’idea di questa pubblicazione. Si tratta di un prodotto unico nel suo genere: un catalogo, ampio, autorevole e allo stesso tempo facilmente fruibile, delle più importanti tecnologie per la decarbonizzazione comprese quelle emergenti ma con alta potenzialità, che contiene informazioni anche sulle eccellenze nazionali e internazionali e sui principali impatti su sistema produttivo e ambiente. La raccolta di queste informazioni non è stata semplice. È stato necessario definire un format in sinergia con tutti gli appartenenti al Gruppo di Lavoro 2 e agli altri Gruppi, in modo che tutti i partecipanti si uniformassero nella raccolta. Per comodità di lettura, il lavoro è stato suddiviso in sei settori. Rispetto agli obiettivi che ci erano stati richiesti, alla novità del lavoro e della impostazione metodologica, i tempi di realizzazione sono stati, con nostra soddisfazione, molto rapidi, anche in considerazione dell’ampia discussione e dell’ampio coinvolgimento di stakeholder di differente estrazione. Bisogna inoltre rimarcare che per i ricercatori del CNR, di ENEA e degli altri Enti, questa attività ha costituito un’occasione per stabilire una proficua e funzionale collaborazione creando condizioni per scambi continui e proficui, di informazioni sui temi energetico-ambientali. Queste forme di collaborazione non sono frequenti nel nostro Paese e, quindi, aver realizzato sinergie tra Enti differenti e organi dello Stato, come la Presidenza del Consiglio, è un ulteriore utile risultato al di là del valore scientifico del lavoro. Di tutto ciò siamo orgogliosi. Gaetano Borrelli Maurizio Peruzzini Responsabile Unità Studi e Strategie - ENEA Direttore Dipartimento Scienze Chimiche e Tecnologie dei Materiali del CNR 5 IL TAVOLO SULLA DECARBONIZZAZIONE DELL’ECONOMIA Il Consiglio europeo del 23 – 24 ottobre 2014, nonché l’Accordo di Parigi dello scorso dicembre, hanno definito un quadro di riferimento internazionale al 2030 per le politiche su clima ed energia. Tali attività avviate a livello europeo e internazionale impattano sulle politiche relative all’energia e al clima dell’Italia e costituiscono la base per definire gli obiettivi e i target a medio e lungo termine di riduzione delle emissioni di gas ad effetto serra nonché di programmazione energetica nazionale. Vista la complessità del tema e le implicazioni di carattere ambientale ed economico e le ricadute sulla competitività del sistema industriale italiano a gennaio del 2016, presso la Presidenza del Consiglio, è stato istituito il “Tavolo Tecnico della Decarbonizzazione dell’economia” finalizzato alla realizzazione di un “cruscotto di valutazione” che potesse essere utilizzato dalle Amministrazioni competenti nella pianificazione delle diverse politiche del Paese su clima ed energia (come ad esempio la “Strategia Energetica Nazionale”), anche nell’ottica di promuovere filiere tecnologiche e produttive funzionali allo sviluppo economico. In tale ambito, le attività riassunte in questo volume, coordinate da ENEA e dal CNR con il sostanziale contributo di RSE nell’elaborazione delle schede raccolte nel catalogo, hanno potuto beneficiare della partecipazione di competenze e professionalità diverse necessarie per mettere a sistema e valorizzare le diverse conoscenze in modo interattivo e flessibile. In particolare hanno partecipato al “Gruppo di Lavoro sui dati di input tecnologici”, responsabile nell’ambito del tavolo tecnico sulla decarbonizzazione della elaborazione del presente Catalogo, fornendo il proprio prezioso contributo, i rappresentanti del Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio