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La decarbonizzazione passa dal digitale: investimenti necessari e modelli da seguire

Automazione e robotica, intelligenza artificiale e Internet delle cose: la digitalizzazione guida verso un futuro carbon neutral come spiega lo studio Verso una net zero society di Ambrosetti

Rispetto al 1990, le emissioni cinesi sono quadruplicate, quelle degli USA si sono mantenute stabili, mentre quelle dell’Unione Europea sono in diminuzione, con l’Italia che ha avuto una riduzione del 19%. I piani predisposti dai governi delle principali economie mondiali non sembrano sufficienti a contenere l’aumento della temperatura entro 1.5°C a fine secolo, come previsto dall’Accordo di Parigi. Il mondo è ancora troppo dipendente dalle fonti fossili: il solo settore energetico genera oltre il 73% delle emissioni di CO2 a livello globale, riconducibili alla combustione di fonti fossili in ambito industriale, residenziale e trasporti. L’agricoltura è il settore maggiormente responsabile per le emissioni a livello globale, con il 18% del totale; seguito dalle emissioni derivanti dai processi industriali con il 5% e il settore dei rifiuti, le cui emissioni ammontano al 3%. In questo quadro, la digitalizzazione, facendo leva su un rinnovamento infrastrutturale e sull’integrazione con i sistemi energetici e la crescita industriale entro il 2050, potrà contribuire a oltre il 50% del percorso di neutralità climatica italiana. Lo sostiene lo studio Verso una net zero society. Tecnologie e strategie digitali per un mondo a emissioni zero, realizzato da Atos Italia, società attiva nei servizi di trasformazione digitale, in collaborazione con il think tank italiano The European House – Ambrosetti. 

Il modello The European House – Ambrosetti

The European House Ambrosetti ha messo a punto un modello di simulazione per la stima del contributo del digitale al processo di decarbonizzazione – una guida pratica, presentando una panoramica delle innovazioni digitali e dei settori nei quali queste potranno contribuire. Conviene a investitori privati e aziende indirizzare le proprie scelte verso soluzioni low carbon o zero-carbon. Il modello di Ambrosetti è articolato in sette dimensioni e per ciascuna di esse è stata analizzata l’interazione con il digitale. Efficienza, circolarità, elettrificazione, sostituzione delle fonti fossili, conservazione dell’energia, rimozione della CO2 e infrastrutturazione. Le tecnologie digitali sono in grado di aumentare l’efficienza della produzione e della distribuzione, l’utilizzo e il riuso circolare dei materiali prodotti. 

Nella filiera produttiva, ad esempio, l’intelligenza artificiale e il machine learning permettono di processare in tempo reale dati provenienti da sensori posizionati sui macchinari, prevedere eventi critici e intervenire in modo preventivo. Per la sostituzione delle fonti fossili entra in gioco la produzione di vettori energetici alternativi, come l’idrogeno, per la cui integrazione è necessario predisporre sistemi digitali che abilitino lo scambio di informazioni e consentano il controllo delle dinamiche di interazione. Il digitale e, in particolare, la connettività, permettono di realizzare il ‘sector coupling’ – ovvero la convergenza tra diversi settori che consumano energia per realizzare un sistema energetico privo di fonti fossili. 

Esempi di carbon neutrality dal settore automobilistico

Il gruppo Volkswagen, già produttore di ID.31 e ID.42, entrambe automobili cento percento carbon neutral, entro il 2030 porterà sul mercato settanta modelli elettrici, per un totale di ventisei milioni di veicoli prodotti. Saranno lanciati anche sessanta modelli ibridi e la conversione all’elettrico varrà anche per le auto aziendali.

Volkswagen agisce su tre fronti: riduzione del consumo di energia, utilizzo di fonti energetiche rinnovabili e compensazione delle emissioni inevitabili. Gli impianti di produzione delle batterie di ID.31 e ID.42 utilizzano elettricità proveniente da fonti rinnovabili, mentre le emissioni inevitabili generate nelle catene di fornitura e nei processi di produzione sono compensate con progetti di salvaguardia del clima. 

Le batterie sono garantite per otto anni o centosessantamila kilometri: quando non possono più essere caricate al massimo della loro capacità, possono essere utilizzate per immagazzinare energia in stazioni di ricarica prima di essere riciclate. Per quanto riguarda l’approvvigionamento, dal 2019 il Gruppo ha adottato un nuovo sistema di valutazione, con cui vincola i propri fornitori a utilizzare flussi di lavoro trasparenti, con un’attenzione particolare sul tema dei diritti umani. La catena di fornitura delle materie prime per le batterie viene monitorata dall’azienda specializzata RCS Global, che si concentra sull’analisi della compliance in termini di diritti umani, sicurezza delle condizioni lavorative e adozione di misure per proteggere l’ambiente, a partire dalle miniere.

Riduzione di emissioni di CO2: gli obiettivi del Gruppo Volkswagen

Entro il 2030, il Gruppo Volkswagen punta a ridurre le emissioni globali di gas serra derivanti dalla produzione e dall’utilizzo dei veicoli della gamma del trenta percento rispetto al 2018. Questo cambiamento riguarda anche e soprattutto gli stabilimenti. Le due centrali elettriche dello stabilimento di Wolfsburg saranno convertite dal carbone al gas naturale entro la fine del 2022. Gli impianti di Bruxelles, Zwickau, Dresda, Vrchlabí e Crewe sono le prime strutture carbon neutral Volkswagen. 

Lo stabilimento di Vrchlabí – Škoda

L’impianto di Vrchlabí è stato il primo a raggiungere l’obiettivo di carbon neutrality, alla fine del 2020. Dichiarare di essere carbon neutral prevede trasparenza e per questo Škoda richiede i certificati di origine dell’energia che acquista. Nel 2020 sono state implementate circa venti diverse misure per il risparmio energetico. Tra queste spiccano l’introduzione di un sistema di gestione dell’energia efficiente, l’ottimizzazione dei sistemi di regolazione della temperatura, la chiusura dei circuiti di riscaldamento inutilizzati e la sostituzione o la regolazione intelligente dell’illuminazione.

Per bilanciare le emissioni di CO2 attualmente inevitabili, Škoda ha acquistato crediti di compensazione. Parte della compensazione per lo stabilimento di Vrchlabí, ad esempio, deriva dall’acquisto dei crediti di due parchi eolici in Asia.

Leve digitali del Sistema Ambrosetti

Il modello Ambrosetti individua ventisei tipologie di leve digitali che, se impiegate nel processo di decarbonizzazione, potranno garantirne la realizzazione. Superleve, leve acceleranti e leve abilitanti. Le superleve raggruppano tecnologie le cui applicazioni sono trasversali e non limitate al processo di decarbonizzazione. Tra queste: tecnologie di automazione e robotica; intelligenza artificiale; Internet delle cose; High Performance Computing; Digital Twin e piattaforme digitali. 

Leve abilitanti e acceleranti

Le leve abilitanti ed acceleranti sono raggruppate per settore. Nel settore automobilistico troviamo l’ottimizzazione logistica, le smart cities, la guida autonoma, la mobility as a service e la mobilità green. Nel settore elettrico: l’ottimizzazione degli assetti di rete, lo smart grid, l’efficienza di produzione e dispacciamento. Nel manifatturiero l’ottimizzazione energetica dei processi produttivi. Per il settore dei servizi si ha l’ottimizzazione dei consumi energetici dei servizi e del retail, il cloud e l’ottimizzazione IT delle infrastrutture. Il settore rifiuti invece deve affidarsi alle piattaforme digitali per l’economia circolare. Le famiglie dovranno ottimizzare i consumi energetici degli edifici privati e della domotica, mentre il settore agricolo dovrà volgersi ad un’agricoltura di precisione, automatizzata grazie a tecnologie di monitoraggio e previsione. Infine, nel settore dei processi industriali bisognerà ridurre le emissioni fuggitive ed integrare l’idrogeno verde nel sistema energetico.

Verso una net zero society. Tecnologie e strategie digitali per un mondo a emissioni zero

La ricerca è stata presentata mercoledì 20 ottobre 2021 presso il Museo Nazionale della Scienza e della Tecnologia ‘Leonardo Da Vinci’ di Milano. L’evento, che si inserisce all’interno dell’anno italiano della’ambizione climatica’, giunge a poche settimane di distanza dal Pre-COP26 di fine settembre a Milano e in vista della Conferenza sui cambiamenti climatici delle Nazioni Unite, in programma a novembre a Glasgow.

Anna Quirino

L’autore non collabora, non lavora né partecipa, non riceve compensi né finanziamenti, da alcuna azienda o organizzazione che possa ricevere vantaggi economici o di sorta dalla pubblicazione di questo articolo.

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