La transizione verso una società energetica a basse emissioni di carbonio richiederà più fonti di energia rinnovabile rispetto alle stime precedenti se si vogliono mantenere gli attuali livelli di consumo energetico pro capite e stili di vita. Questa è una delle principali conclusioni di uno studio recentemente pubblicato su Energia della natura di Lewis King e Jeroen van den Bergh dell'Istituto di Scienze e Tecnologie Ambientali dell'Universitat Autònoma de Barcelona (ICTA-UAB).
Dopo l'accordo di Parigi, sono stati presentati diversi scenari di transizione energetica globale. Mentre questi tendono ad essere analizzati in termini di energia lorda, gli autori dello studio considerano la necessità di calcolare il fabbisogno energetico distinguendo tra energia lorda (energia totale resa) ed energia netta (energia lorda meno l'energia utilizzata per produrla). Hanno anche considerato il ritorno sull'investimento energetico (EROI), che rappresenta la quantità di energia utile resa per ogni unità di energia immessa nel processo di ottenimento di tale energia. Più basso è l'EROEI di una fonte di energia, più energia è necessaria per produrre una data energia in uscita, con conseguente minore energia netta disponibile per il consumo. Secondo i ricercatori, il carbone e l'energia idroelettrica hanno un EROI elevato, mentre l'energia nucleare, petrolio e gas hanno EROI medi, e l'energia solare ed eolica sono caratterizzati da EROI medio-bassi.
Il livello dell'EROEI è importante per l'economia di una società, benessere e stile di vita. Una volta soddisfatti i requisiti per il consumo di base ("essenziale") come cibo e acqua, le economie a basso EROEI avrebbero meno della metà dell'energia netta delle economie ad alto EROEI disponibile per il consumo e la produzione di tutti i beni e servizi "non essenziali". Ciò avrebbe implicazioni significative per gli stili di vita, e limitare la capacità di investire energia per raggiungere la futura crescita economica.
Così, a fronte di uno scenario futuro basato su fonti energetiche rinnovabili (con tassi di EROEI basso), i ricercatori indicano che è probabile che l'energia netta pro capite diminuisca in futuro tra il 24% e il 31% rispetto ai livelli del 2014, a meno che non vengano effettuati ingenti investimenti in efficienza energetica.
"Per mantenere l'energia netta pro capite ai livelli attuali, le fonti di energia rinnovabile dovrebbero crescere a un ritmo da due a tre volte superiore a quello delle proiezioni attuali, " afferma Lewis King. I risultati indicano inoltre una priorità nell'eliminazione graduale dei combustibili fossili, vale a dire il primo carbone, poi petrolio e infine gas. Ciò può essere ottenuto applicando un prezzo del carbonio, che scoraggerebbe l'uso del carbone più del petrolio, e petrolio più del gas.
Per migliorare gli stili di vita, una società a basso EROEI ha tre opzioni:aumentare la produzione lorda di energia, migliorare l'efficienza energetica degli usi finali nella produzione e nel consumo, o migliorare considerevolmente l'EROEI medio attraverso miglioramenti tecnologici e investimenti in fonti di energia con EROEI più elevato. "La sfida di una rapida transizione verso l'energia a basse emissioni di carbonio è quindi duplice:rimanere all'interno del bilancio del carbonio associato agli obiettivi di cambiamento climatico accettati (riscaldamento di 2 °C) continuando a fornire energia netta per le esigenze di una società globale in crescita, "dice il professor van den Bergh.
King e van den Bergh hanno sviluppato un modello EROEI dinamico per analizzare l'energia netta fornita alla società, considerando sia i costi operativi che di investimento. Inoltre, gli autori propongono un indicatore per il ritorno energetico sul carbonio (EROC), una metrica di energia netta per tCO2, per aiutare a massimizzare l'energia potenziale netta dal bilancio del carbonio di 2ºC. Ciò consentirebbe il confronto delle prestazioni di diverse fonti energetiche sotto il vincolo di un obiettivo di cambiamento climatico. Secondo l'indicatore EROC, tra i combustibili fossili gli scisti bituminosi e le sabbie bituminose sono scelte pessime in termini di rischi climatici, mentre il gas naturale con CCS (cattura e stoccaggio del carbonio) risulta migliore, notevolmente migliore del carbone con CCS, e prestazioni più di 10 volte migliori rispetto agli scisti bituminosi e alle sabbie bituminose.
