Gli Stati Uniti potrebbero soddisfare in modo affidabile circa l'80% della loro domanda di elettricità con la generazione di energia solare ed eolica, secondo gli scienziati dell'Università della California, Irvine; il California Institute of Technology; e la Carnegie Institution for Science.
Però, soddisfare il 100% della domanda di elettricità con la sola energia solare ed eolica richiederebbe lo stoccaggio di elettricità per diverse settimane per compensare la variabilità naturale di queste due risorse, hanno detto i ricercatori.
"Il tramonto, e il vento non sempre soffia, " ha osservato Steven Davis, Professore associato UCI di Scienze del sistema terrestre e coautore di uno studio sulle energie rinnovabili pubblicato oggi sulla rivista Scienze energetiche e ambientali . "Se vogliamo un sistema di alimentazione affidabile basato su queste risorse, come affrontiamo i loro cambiamenti giornalieri e stagionali?"
Il team ha analizzato 36 anni di dati meteorologici orari degli Stati Uniti (dal 1980 al 2015) per comprendere le barriere geofisiche fondamentali alla fornitura di elettricità solo con energia solare ed eolica.
"Abbiamo esaminato la variabilità dell'energia solare ed eolica sia nel tempo che nello spazio e l'abbiamo confrontata con la domanda di elettricità degli Stati Uniti, "Ha detto Davis. "Quello che abbiamo scoperto è che potremmo ottenere in modo affidabile circa l'80 percento della nostra elettricità da queste fonti costruendo una rete di trasmissione su scala continentale o strutture in grado di immagazzinare un valore di 12 ore della domanda di elettricità della nazione".
I ricercatori hanno affermato che tale espansione delle capacità di trasmissione o archiviazione comporterebbe investimenti molto consistenti, ma non inconcepibili. Hanno stimato che il costo delle nuove linee di trasmissione richiedesse, Per esempio, potrebbero essere centinaia di miliardi di dollari. In confronto, immagazzinare così tanta elettricità con le batterie più economiche di oggi costerebbe probabilmente più di un trilione di dollari, anche se i prezzi sono in calo.
Altre forme di accumulo di energia, come pompare acqua in salita per poi rifluire attraverso generatori idroelettrici, sono attraenti ma di portata limitata. Gli Stati Uniti hanno molta acqua a est ma non molta elevazione, con la disposizione opposta in Occidente.
La produzione di elettricità a base di combustibili fossili è responsabile di circa il 38% delle emissioni di anidride carbonica degli Stati Uniti - l'inquinamento da CO2 è la principale causa del cambiamento climatico globale. Davis si è detto rincuorato dai progressi compiuti e dalle prospettive per il futuro.
"Il fatto che potremmo ottenere l'80% della nostra energia solo dal vento e dal solare è davvero incoraggiante, " ha detto. "Cinque anni fa, molte persone dubitavano che queste risorse potessero rappresentare più del 20 o 30 per cento".
Ma oltre l'80 per cento, la quantità di accumulo di energia necessaria per superare le variabili stagionali e meteorologiche aumenta rapidamente. "Il nostro lavoro indica che saranno necessarie fonti di energia a basse emissioni di carbonio per integrare ciò che possiamo raccogliere dal vento e dal sole fino a quando le capacità di stoccaggio e trasmissione non saranno all'altezza del lavoro, " ha affermato il coautore Ken Caldeira del Carnegie Institution for Science. "Le opzioni potrebbero includere la generazione di energia nucleare e idroelettrica, oltre a gestire la domanda”.
