Energia verde, la sfera d'influenza della Cina

L'energia verde sta diventando sempre più importante nel mondo di oggi, poiché la ricerca di un futuro energetico sostenibile e pulito diventa una sfida crescente per la comunità globale. In questo contesto, l'importanza della Cina come grande consumatore di energia e allo stesso tempo importante produttore di energie rinnovabili come l'energia solare ed eolica sta diventando sempre più significativa. La Cina sta investendo attivamente nell'energia verde e sta sviluppando strategie per ridurre le emissioni di gas serra, diventando un attore chiave nel movimento internazionale verso lo sviluppo sostenibile. In questo contesto, lo studio dell'esperienza cinese nel campo dell'energia verde è di grande interesse per la comunità globale e può essere un'importante fonte di ispirazione e di insegnamenti per altri Paesi che cercano di passare a fonti di energia pulita.

Cambiare il significato del termine "intensità energetica"

Alla fine di febbraio, l'Ufficio nazionale di statistica cinese ha reso noti i principali dati economici e sociali per il 2023. L'apparente formalità aveva un significato ancora maggiore dei numeri stessi. L'ufficio ha dichiarato che il consumo di energia è cresciuto più rapidamente del PIL, ma l'intensità energetica è diminuita dello 0,5%. Questo apparente paradosso è dovuto al fatto che il governo ha recentemente modificato il significato del termine "intensità energetica" per includere solo il consumo di combustibili fossili, escludendo le fonti rinnovabili e l'energia nucleare.

La riduzione dell'intensità energetica è fondamentale per gli obiettivi del piano economico quinquennale cinese e per gli impegni internazionali in materia di cambiamenti climatici. Spostare il focus del controllo energetico dall'intensità energetica all'"intensità dei combustibili fossili" può essere visto come un progresso verso il controllo delle emissioni di anidride carbonica. Tuttavia, il modo in cui questo cambiamento è stato attuato - ridefinendo il valore dell'intensità energetica senza adeguare l'obiettivo numerico - riflette un livello di ambizione inferiore, consentendo un aumento delle emissioni al di sotto dell'obiettivo.

Questa modifica influisce anche sull'obiettivo energetico chiave fissato dalla Cina per il 2024: una riduzione del 2,5% dell'intensità energetica. La nuova definizione significa che l'obiettivo consente di fatto un aumento delle emissioni di CO2 del 2,4% quest'anno se la crescita del PIL rispetta l'obiettivo. In tal caso, la Cina dovrà compiere progressi assolutamente senza precedenti nel 2025 per rispettare gli impegni assunti in materia di clima.

Durante e dopo la politica di tolleranza zero del Covid, la crescita economica della Cina è stata trainata da settori industriali ad alta intensità energetica. Questo ha fatto sì che il consumo di energia e le emissioni di CO2 crescessero molto più velocemente rispetto ai cinque anni precedenti. Di conseguenza, i miglioramenti dell'intensità energetica e delle emissioni di carbonio sono rallentati, restando al di sotto degli obiettivi di intensità che la Cina si è impegnata a raggiungere entro il 2025.

Le politiche cinesi di controllo dei consumi energetici hanno portato a significativi progressi nell'efficienza energetica, in particolare nell'industria pesante. Tuttavia, la componente di cambiamento strutturale dell'intensità energetica si è recentemente invertita. Secondo i dati ufficiali, l'anno scorso è stata la prima volta almeno dal 2005 che il consumo di energia è cresciuto più velocemente del PIL, il che significa che l'intensità energetica è aumentata. Dal 2020, l'intensità energetica è migliorata in media solo dello 0,6% all'anno, rispetto al 4% dei cinque anni precedenti. Questo perché il consumo di energia è cresciuto a un tasso medio annuo del 4,1%, rispetto al 2,5%, mentre la crescita del PIL è rallentata. A causa della crescita più rapida della domanda di energia, la crescita media annua delle emissioni di CO2 è stata del 3,8% tra il 2021 e il 2023, rispetto allo 0,9% tra il 2016 e il 2020.

Sebbene la modifica della definizione di "intensità energetica" fosse ovviamente troppo tecnica per essere apprezzata dalla maggior parte degli osservatori, non è stata affatto insabbiata. Infatti, la sua attuazione è stata il primo risultato dell'anno, incluso nella sezione dedicata alla politica energetica del piano di sviluppo annuale della Commissione nazionale per lo sviluppo e le riforme, pubblicato alla fine di febbraio. Le disposizioni pubblicate per il cambiamento erano incentrate sugli obiettivi e sulle stime dei consumi energetici degli enti locali. Pertanto, inizialmente sembrava che gli aggiustamenti non si sarebbero applicati all'obiettivo nazionale, dichiarato anche a livello internazionale nell'ambito dell'Accordo di Parigi. Tuttavia, i rapporti dell'ufficio statistico sull'intensità energetica del Paese, utilizzando la nuova definizione, mostrano chiaramente che la modifica si applica anche all'obiettivo nazionale.

L'effetto della revisione dell'obiettivo è stato immediato e di vasta portata. L'esclusione dell'energia non fossile ha dato ai governi locali un nuovo fortissimo incentivo a perseguire progetti di energia pulita, che ora rappresentano un modo per fare spazio all'industria ad alta intensità energetica e alla crescita economica. Questo è un importante motore della recente impennata dell'energia pulita in Cina, soprattutto quella solare. Il nuovo obiettivo ha allentato la pressione sulle misure di efficienza energetica e sulle misure di controllo della crescita ad alta intensità energetica. La Cina intende passare dal controllo dell'uso e dell'intensità energetica al controllo delle emissioni di carbonio.

Come la Cina incentiva lo sviluppo di tecnologie verdi

La Cina intende raggiungere la neutralità delle emissioni di carbonio entro il 2060. L'attenzione alla sostenibilità contraddistingue i leader di mercato e il governo sostiene l'ecologizzazione dell'economia. Secondo il Centro di ricerca sull'energia e l'aria pulita, i progetti verdi frutteranno un totale di 11,4 trilioni di yuan nel 2023, con un aumento del 30% rispetto al 2022.

La negoziazione delle unità di carbonio è ripresa alla Borsa di Pechino nel 2023 dopo una pausa di sei anni, dopo essere stata sospesa a causa del basso volume di transazioni. In base alle nuove regole del programma di registrazione, certificazione e scambio di riduzioni volontarie delle emissioni, China Certified Emission Reduction (CCER), qualsiasi azienda può acquistare riduzioni certificate. In precedenza, questa attività era soggetta a restrizioni. Si prevede che in futuro anche i privati potranno acquistare i certificati.

Il Paese si sta preparando a rinnovare i crediti di carbonio volontari. Il CCER prevede la possibilità di quantificare e vendere le riduzioni delle emissioni di CO2 derivanti da progetti che includono la silvicoltura, l'energia rinnovabile e l'utilizzo del metano. Inoltre, il governo cinese intende compilare un inventario nazionale annuale dei gas serra come parte dei suoi sforzi per arrestare la crescita delle emissioni entro il 2030 e raggiungere la neutralità del carbonio entro il 2060.

I progetti di energia rinnovabile hanno rappresentato il 40% della crescita economica della Cina nel 2023. L'aumento della produzione di elettricità da fonti a basse emissioni, comprese le energie rinnovabili, dovrebbe ridurre il ruolo dei combustibili fossili nell'alimentazione di case e aziende. Gli investimenti nei processi di efficienza energetica ammontano a 0,6 trilioni di RMB nel 2023 e a 0,5 trilioni di RMB l'anno precedente. Le società cinesi di servizi energetici sono in piena espansione e la loro capitalizzazione aumenta di anno in anno.

Secondo un rapporto pubblicato sul sito web della Commissione europea, la Cina ha superato l'Unione europea nella ricerca sulle tecnologie energetiche pulite. Nel 2021, la RPC ha primeggiato nel mondo per numero di pubblicazioni sottoposte a peer-review in settori quali l'energia solare ed eolica, nonché le batterie al litio, le pompe di calore e le tecnologie di cattura del carbonio.

"Il nuovo 14° Piano di sviluppo quinquennale del Paese intende incanalare le risorse per migliorare la conservazione dell'energia negli edifici. Saranno ristrutturati o costruiti 80 milioni di metri quadrati. Edifici "verdi" che utilizzano tecnologie ad alta efficienza energetica. Certo, rispetto alla consegna totale annuale di 1 miliardo di metri quadrati, non sembra molto. Ma gli edifici con una maggiore efficienza energetica ottengono in ogni caso un vantaggio competitivo", ha affermato Ekaterina Kosareva, managing partner dell'agenzia di analisi VMT Consult, citando l'industria delle costruzioni come esempio.

Industria dell'energia verde

La Cina rappresenta già il 75% della produzione mondiale di moduli solari. Tra l'altro, l'intera Unione Europea rappresenta solo il 2,8%. E gli eventi in Ucraina del 2022 hanno inaspettatamente giocato a favore dello sviluppo delle tecnologie "verdi" cinesi, dato che gli europei hanno aumentato le importazioni di pannelli solari. La dipendenza dal gas dalla Russia è stata sostituita dalla dipendenza dal solare dalla Cina. Tra gennaio e agosto 2022, l'UE ha acquistato oltre 16 miliardi di dollari di pannelli solari cinesi, il doppio rispetto allo stesso periodo del 2021. L'Europa importa l'80% dei suoi pannelli solari dalla Cina, che ospita cinque delle sei maggiori aziende produttrici di moduli solari al mondo.

Naturalmente, questa leadership indiscussa della Cina non piace a tutti. Diversi Paesi stanno cercando di contrastarla per contribuire allo sviluppo delle proprie tecnologie. Gli Stati Uniti, ad esempio, stanno cercando di limitare l'esportazione in Cina del software necessario per la produzione locale dei moderni chip e offrono incentivi fiscali alle aziende che desiderano produrre pannelli fotovoltaici sul proprio territorio.

La Cina non sta dimenticando l'energia eolica - ed è un importante fornitore di turbine eoliche. Sei dei dieci maggiori produttori di turbine eoliche al mondo sono cinesi. La Cina è anche all'avanguardia nello sviluppo dello stoccaggio dell'energia. Il Paese controlla il 70% della produzione mondiale di litio, e questo la dice lunga. Le auto elettriche sono impossibili senza il litio, per non parlare dello sviluppo dell'accumulo di energia, così importante per l'energia verde.

Non ci sono praticamente depositi di litio in Cina, ma si trovano in Argentina, Bolivia, Cile e Australia, da cui i cinesi acquistano attivamente il litio. La Cina è il più grande importatore, trasformatore e consumatore di litio al mondo. Sei aziende cinesi produttrici di batterie al litio sono tra le dieci più grandi al mondo.

La cooperazione con i Paesi che dispongono di riserve di litio è in costante sviluppo. Nel gennaio 2023, il gigante cinese delle batterie CATL ha vinto un'offerta per lo sviluppo di enormi riserve di litio in Bolivia. L'azienda ha promesso di investire 1 miliardo di dollari per iniziare. Entrambe le parti sono soddisfatte: i cinesi ottengono un punto d'appoggio nel mercato dell'energia verde e i boliviani venderanno con profitto le loro ricchezze naturali. Il presidente Luis Arce ha definito questo accordo storico "la storica industrializzazione del litio in Bolivia". Nel luglio 2022, la cinese BYD è diventata il più grande produttore di auto elettriche al mondo, superando per la prima volta Tesla. Sembra che la leadership dei cinesi in questo settore sia destinata a rafforzarsi. Inoltre, il consumatore locale è solo "a favore": secondo le indagini di PWC, il 72% dei consumatori cinesi cerca di acquistare da aziende responsabili dal punto di vista ambientale.

Innovazioni cinesi nel campo dell'energia verde

Gli ingegneri cinesi hanno sviluppato una nuova tecnologia per produrre biodiesel con un maggiore contenuto di biomassa. In media, i biocarburanti del mondo non contengono più del 10% di biomassa, ma i cinesi sono riusciti a portare questa percentuale al 40%. Più alto è il contenuto di biomassa nel biodiesel, più è utile per il risparmio energetico e la riduzione delle emissioni di anidride carbonica.

Shen Jian, professore presso la Scuola di Chimica e Scienza dei Materiali dell'Università Normale di Nanchino, e il suo team hanno ideato un carburante basato su biograssi e scarti di raffineria del petrolio. Questo biodiesel può essere utilizzato nelle automobili al posto del normale diesel. Il carburante non è solo "verde", ma è anche più utile per l'auto: ha eccellenti proprietà lubrificanti e un'elevata resistenza alla corrosione. Quindi il motore di un'auto che funziona con questo biocarburante durerà più a lungo. Gli scienziati non hanno inventato solo un campione di laboratorio. La produzione industriale del nuovo biodiesel è già pronta, con 2 milioni di tonnellate all'anno. Le autorità cinesi hanno già rilasciato tutti i certificati nazionali per il nuovo carburante.

Un team di scienziati guidati da Jiao Kui, professore presso la Scuola di Ingegneria Meccanica dell'Università di Tianjin, ha ideato una cella a combustibile a membrana con prestazioni superiori dell'80% rispetto alle controparti convenzionali. Il team ha creato una cella a combustibile ultrasottile con una potenza specifica elevatissima. A tal fine, gli ingegneri di Tianjin hanno utilizzato una pellicola ultrasottile di nanofibre di carbonio ottenuta mediante elettroformatura.

Grazie alle nanotecnologie sono riusciti a ridurre lo spessore dell'insieme membrana-elettrodo del 90% e a ridurre le perdite dell'80%. Di conseguenza, la densità di potenza volumetrica di questa cella a combustibile è quasi raddoppiata. Le celle a combustibile a idrogeno sono considerate una delle tecnologie più promettenti. Tuttavia, l'aumento della loro densità di potenza volumetrica è sempre stata una sfida importante. La scoperta cinese consentirà di creare celle a combustibile a idrogeno che supereranno quelle a cui siamo abituati oggi in tutti i parametri. Ma soprattutto, saranno completamente ecologiche.

Gli ingegneri cinesi non stanno lavorando solo sulle tecnologie dell'idrogeno, ma stanno anche migliorando le batterie agli ioni, che già conosciamo. In tutto il mondo si sta cercando di creare batterie flessibili e sicure, la cui base sarà l'idrogel. Tuttavia, la presenza di una grande quantità di solvente libero - l'acqua - non è solo un vantaggio, ma anche un difetto. Limita la composizione chimica delle batterie attraverso il rilascio parassitario di idrogeno, con il risultato che gli elettrodi si dissolvono nel tempo.

Recentemente, i ricercatori del Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocessing Technology dell'Accademia cinese delle scienze hanno sviluppato un idrogel unico che può essere utilizzato per realizzare una batteria virtualmente eterna. Questo idrogel sarà utilizzato per riempire le batterie agli ioni di sodio. Gli scienziati hanno deciso di prendere come campione l'ambiente biologico del nostro organismo. Gli scienziati di Qingdao sono riusciti a modellare tali processi e sulla matrice polimerica hanno "trapiantato" i cationi metallici.

Grazie a questa tecnologia è possibile creare elettroliti idrogel stabili con un contenuto di sali estremamente elevato. Inoltre, la concentrazione supererà di gran lunga i limiti che possono essere raggiunti dagli idrogel tradizionali e persino dalle soluzioni acquose sature. Semplicemente, tutte le molecole d'acqua saranno racchiuse in un guscio di cationi, in modo da proteggere gli elettrodi dalla dissoluzione. Inoltre, queste batterie agli ioni di sodio manterranno quasi il 90% della loro capacità anche dopo 400 cicli di ricarica.

Da quanto detto, vale la pena notare che la Cina ha adottato un approccio olistico alla questione e sta agendo con una strategia graduale in tutti i settori. Lo Stato sta perseguendo una politica di incoraggiamento dell'industria verde e di coinvolgimento dei cittadini nella risoluzione dei problemi ambientali, gli scienziati stanno sviluppando nuove tecnologie innovative nel campo dell'energia verde, le aziende stanno cercando attivamente modi per sostituire le fonti energetiche fossili e ridurre le emissioni nell'atmosfera. Tuttavia, la Cina ha imposto alla comunità globale un onere eccessivo, a causa del rallentamento della crescita economica.