L'energia viene in genere inviata prima sulla rete di trasmissione a lunga distanza prima di andare alla rete di distribuzione a bassa tensione ai consumatori finali. Credito:aurielaki/Shutterstock.com
Quando si tratta di strategie per rallentare gli effetti del cambiamento climatico, l'idea di ridurre lo spreco di energia raramente viene menzionata. Ma il nostro recente articolo Nature Climate Change sostiene che ridurre gli sprechi nel settore energetico, concentrandosi in particolare sulla rete, può essere una leva fondamentale per ridurre le emissioni nazionali.
L'inefficienza delle infrastrutture globali di trasmissione e distribuzione dell'energia richiede un'ulteriore generazione di elettricità per compensare le perdite. E i paesi che hanno grandi quote di produzione di combustibili fossili e infrastrutture di rete inefficienti, o una combinazione dei due, sono i colpevoli predominanti di quelle che chiamiamo "emissioni compensative". Queste emissioni sono il risultato dell'elettricità extra, spesso generata da combustibili fossili, necessaria per compensare le perdite di rete.
Abbiamo calcolato che in tutto il mondo, le emissioni compensative ammontano a quasi un miliardo di tonnellate di anidride carbonica equivalenti all'anno, nella stessa fascia delle emissioni annuali dei mezzi pesanti o dell'intera industria chimica. Nel rilevare le infrastrutture di trasmissione e distribuzione di 142 paesi, abbiamo anche stabilito che circa 500 milioni di tonnellate di anidride carbonica possono essere tagliati migliorando l'efficienza della rete globale.
Come abbiamo ottenuto i numeri?
La maggior parte dell'elettricità viene generata nelle centrali elettriche e inviata attraverso linee di trasmissione ad alta tensione su lunghe distanze prima di essere inviata localmente attraverso la cosiddetta rete di distribuzione, i pali e i cavi che si collegano ai consumatori finali. Mentre il potere si muove attraverso quella rete, la resistenza nei fili metallici provoca calore. Ciò si traduce in una parte dell'energia del combustibile utilizzato per produrre l'elettricità che va persa durante il trasporto.
Per quantificare le emissioni di gas serra derivanti da questo processo, abbiamo usato un metodo chiamato valutazione del ciclo di vita. La nostra analisi va oltre la combustione nella sola centrale elettrica. Abbiamo quantificato le emissioni globali dalla culla alla tomba:dall'estrazione del carburante alla combustione nella centrale elettrica, quindi trasmissione e distribuzione al consumatore. I nostri calcoli si basano sul mix di elettricità e sulle perdite di trasmissione e distribuzione uniche per ogni paese.
Il nostro studio ha mostrato che le perdite sono molto variabili a seconda del paese. Nel 2016, le perdite aggregate di trasmissione e distribuzione hanno raggiunto il 19% in India e il 16% in Brasile. Ma erano oltre il 50% ad Haiti, Iraq, e la Repubblica del Congo. Ciò significa che solo la metà dell'elettricità generata ha raggiunto o è stata fatturata ai consumatori come energia utilizzabile, mentre l'altra metà è stata persa lungo il percorso.
Nei paesi più sviluppati, le perdite sono state inferiori:mentre gli Stati Uniti hanno registrato perdite del 6% nel 2016, Il 5% è stato riportato per la Germania e Singapore ha raggiunto il 2%. Questi numeri dimostrano che è più efficiente trasmettere energia su brevi distanze a grandi centri abitati rispetto a spostare energia su lunghe distanze a molti clienti rurali dispersi.
Credito:la conversazione
La metà delle perdite e delle emissioni risultanti potrebbe essere evitata
Le emissioni risultanti sono reali, e così sono le soluzioni. Ma affrontare i fattori che riducono le perdite di trasmissione e distribuzione non è necessariamente un compito semplice.
Le perdite tecniche sono le più semplici da affrontare attraverso l'implementazione di tecnologie più avanzate e l'aggiornamento dell'infrastruttura esistente, sia per la trasmissione di energia a lunga distanza che per la distribuzione a livello locale. È possibile apportare miglioramenti alla trasmissione, Per esempio, sostituendo fili inefficienti, utilizzando superconduttori che riducono la resistenza nei fili, e quindi ha perso energia, e controllare il flusso di potenza e la corrente continua ad alta tensione.
Allo stesso modo, miglioramenti nella distribuzione possono essere ottenuti gestendo meglio il carico e la distribuzione della potenza, nonché come sono configurate le linee di distribuzione. Innovazione, come l'adozione di tecnologie digitali per l'instradamento dei flussi di energia, può anche svolgere un ruolo.
Le soluzioni per le perdite non tecniche sono più impegnative, e può ridurre solo parzialmente le emissioni associate. Le cause di perdite elevate sono diverse e possono originare, Per esempio, eventi estremi, come gli uragani che hanno colpito Haiti e Porto Rico negli ultimi anni, o guerra, o una combinazione di governance debole, corruzione e povertà, come visto in India. Per entrambi i tipi di perdite, i paesi con grandi quote di produzione di combustibili fossili e l'infrastruttura di rete più inefficiente possono ridurre le maggiori emissioni e ottenere i maggiori benefici ambientali dalla riduzione delle perdite di trasmissione e distribuzione.
Impatto climatico
Mentre il nostro articolo evidenzia diverse importanti soluzioni tecnologiche:contatori a prova di manomissione, soluzioni gestionali come ispezione e monitoraggio, e ristrutturare la proprietà e la regolamentazione di un sistema di potere:questi sono chiaramente solo piccoli elementi costitutivi che aiutano le nazioni a raggiungere un percorso sostenibile.
Sorprendentemente, pochissimi paesi hanno incluso le perdite di trasmissione e distribuzione nei loro impegni nazionali per ridurre le emissioni di gas serra come parte dell'accordo di Parigi del 2015. La nostra analisi ha rilevato che solo 32 paesi menzionano l'efficienza della rete, mentre 110 menzionano una qualche forma di energia rinnovabile. Con una griglia molto che perde, parte del denaro speso per aggiungere fonti di energia rinnovabile andrà sprecato.
Mentre i paesi pianificano di aumentare le ambizioni climatiche nel 2020, la decarbonizzazione del settore energetico svolgerà un ruolo fondamentale. Riteniamo che la combinazione di elettricità a basse emissioni di carbonio con una rete efficiente fornirà un settore energetico pulito che migliorerà le infrastrutture nazionali riducendo al minimo i danni climatici anche in futuro.
Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale. 
