Come il costo dei pannelli solari, la generazione eolica e l'accumulo di batterie diminuiscono, le singole famiglie e i consumatori generano sempre di più la propria elettricità, diventando meno dipendente dalla rete elettrica. Ciò ha portato a sistemi energetici sempre più decentralizzati, che aiuta a spostare il potere di mercato dalle grandi società di servizi ai singoli "prosumer" - consumatori che producono la propria elettricità.

Questi sviluppi hanno incoraggiato un rapido aumento del numero di progetti energetici comunitari in tutto il mondo, dove le famiglie generano, negozio, e scambiare energia tra loro. Nella sola Scozia, il principale gruppo di consulenza sull'energia della comunità elenca oltre 300 progetti che sostiene.

Gli accademici che studiano il futuro energetico del Regno Unito sono sempre più interessati al potenziale di questi modelli energetici comunitari, come l'ecovillaggio di Findhorn nel nord-est della Scozia, con le sue case ad alta efficienza energetica, pannelli solari e turbine eoliche di proprietà della comunità.

Tali progetti funzionano solitamente consentendo scambi di energia tra produttori e consumatori all'interno di una microrete che serve la comunità, fornendo resilienza energetica locale a futuri shock di approvvigionamento. Una casa può acquistare la generazione rinnovabile in eccesso dai pannelli solari di un vicino, o da una turbina eolica comunitaria.

Scambiare elettroni usando blockchain

Le blockchain sono meglio conosciute come la tecnologia alla base di criptovalute come Bitcoin, ma sono sempre più esplorati nei sistemi energetici comunitari. Le blockchain possono fungere da record digitale per tenere traccia delle transazioni di energia e denaro, senza che una società di servizi pubblici agisca come intermediario di fiducia.

Semplicemente definito, blockchain è un registro condiviso di transazioni, le cui copie sono condivise da più parti, formare un registro distribuito. Questi registri assumono la forma di una catena in espansione di blocchi di informazioni interconnessi (da cui il nome "blockchain"). Ogni nuovo blocco aggiunto contiene un puntatore e un hash crittografico dei dati del blocco precedente, formare una lista collegata. Questo assicura che le blockchain siano a prova di manomissione, poiché nessuna parte può modificare le informazioni in un blocco precedentemente scritto senza che questa modifica venga rilevata da tutte le parti.

In un contesto energetico, le blockchain promettono di consentire "il vero commercio di elettroni", dove l'energia acquistata può essere ricondotta allo specifico generatore, batteria o unità di memoria da cui proveniva nel momento in cui si consuma. Questo è diverso da un consumatore che acquista semplicemente energia da una società di servizi pubblici "carbon free", che ricava la loro energia da un generatore rinnovabile come un parco eolico offshore. In pratica, questo non è così efficace, perché a causa dei vincoli della rete elettrica, la domanda durante le ore di punta spesso può essere soddisfatta solo da una vicina centrale elettrica convenzionale che brucia combustibili fossili.

Al contrario, uno schema energetico comunitario che utilizza blockchain consente al consumatore di acquistare energia direttamente dal pannello solare dei propri vicini o dallo stoccaggio locale. Fornisce inoltre la possibilità di specificare cosa dovrebbe accadere se i pannelli solari del vicino non possono fornire energia quando necessario, ad esempio potrebbe rimandare alcuni dei carichi fino a quando l'energia rinnovabile prodotta localmente non sarà nuovamente disponibile. Questo non solo riduce le emissioni di carbonio, ma mantiene anche i ricavi energetici nella comunità.

L'energia intelligente ha bisogno di contratti intelligenti

Uno dei modi principali in cui le blockchain possono consentire questo processo è attraverso i cosiddetti contratti intelligenti, accordi peer-to-peer per fornire energia che i consumatori possono stipulare con i produttori di energia. Una volta stipulato il contratto, un algoritmo applicherà automaticamente i termini e regolerà lo scambio di energia e denaro, senza la necessità di un'autorità centrale di fiducia.

Ad esempio, un utente può specificare da quale pannello solare del vicino preferisce acquistare energia in un dato momento. Se lo smart meter del vicino esportatore di energia è collegato alla blockchain, può rilevare automaticamente quanta energia viene generata o esportata e registrare queste informazioni, insieme al trasferimento della corrispondente somma di denaro. Può anche registrare con quante altre parti il ​​vicino ha stipulato un contratto e prevenire il doppio conteggio.

Un problema chiave che la tecnologia blockchain deve superare è la sua reputazione di spreco, per gentile concessione del suo utilizzo nell'estrazione di criptovalute, un enorme consumatore di elettricità. Si stima che la sola rete Bitcoin richieda tanta energia quanto l'Irlanda per funzionare ogni anno.

Questo è perché, in assenza di un'autorità centrale, stabilire quale parte può scrivere un nuovo blocco sulla catena è fatto attraverso l'esecuzione di un calcolo ad alta intensità energetica, attraverso un meccanismo chiamato "Proof-of-Work". Negli ultimi anni, l'attenzione della ricerca si è spostata su meccanismi di consenso più rapidi ed efficienti dal punto di vista energetico, come Proof of Stake o Proof of Authority.

Mentre le blockchain sono una tecnologia promettente, sbloccare il loro potenziale per un sistema energetico veramente decentralizzato richiederà ricerche da una varietà di aree. Possiamo immaginare un futuro in cui il software abilitato da blockchain e intelligenza artificiale (AI) possa negoziare contratti energetici intelligenti per nostro conto, ma consentire questa transizione è qualcosa che non può arrivare abbastanza rapidamente per le comunità e il clima.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.