L'integrazione di strumenti digitali nei sistemi energetici mondiali potrebbe ridurre le emissioni di carbonio di oltre il 50%, una nuova recensione ha trovato.

La revisione rivaluta la curva dei costi di abbattimento marginale (MACC) resa popolare da McKinsey e rileva che la digitalizzazione dei sistemi energetici altera completamente la curva, grazie alla creazione di nuovi percorsi per la transizione verso l'energia a basse emissioni di carbonio. Se i sistemi cyber-fisici sono integrati nei nostri sistemi energetici, il potenziale di riduzione del carbonio dovrebbe aumentare del 20%, che sale al 30% quando è inclusa l'intelligenza artificiale (AI).

I MACC illustrano sia il costo che il potenziale di varie strategie di riduzione dell'anidride carbonica e sono utilizzati dai responsabili politici per valutare quali percorsi seguire. L'aggiunta di sistemi cyber-fisici – tecnologie digitali che interagiscono con il mondo fisico – è un aggiornamento sostanziale del MACC e lo afferma ulteriormente come uno strumento indispensabile per chi lavora sulla decarbonizzazione.

La decarbonizzazione dei sistemi energetici mondiali è una parte cruciale della mitigazione dei cambiamenti climatici attraverso la riduzione delle emissioni di gas serra. Sebbene la decarbonizzazione non sia negoziabile se si vuole fermare il crollo climatico, deve essere bilanciato dall'assicurare la stabilità economica e una transizione graduale verso l'energia sostenibile.

Tecnologie digitali come big data, l'apprendimento automatico e l'Internet of Things hanno un potenziale immenso per aiutarci ad affrontare questa sfida. Le loro applicazioni spaziano dall'aiutare a ridurre le nostre bollette elettriche utilizzando contatori intelligenti in casa, all'assistenza nel commercio di energia peer-to-peer tra centrali elettriche tramite blockchain.

Un team internazionale di ricercatori di Singapore, Svizzera, il Regno Unito e gli Stati Uniti hanno scoperto che mentre le tecnologie digitali esistenti hanno numerose ed efficaci applicazioni se considerate singolarmente, la potenziale riduzione delle emissioni di carbonio si moltiplica quando vengono combinate. Tali combinazioni sono chiamate sistemi cyber-fisici:reti interagenti di infrastrutture fisiche e computer che consentono analisi più intelligenti, il processo decisionale e l'ottimizzazione dei sistemi energetici.

L'introduzione dell'IA in questi sistemi cyber-fisici può portare a ulteriori risparmi di carbonio; fino al 30% in più rispetto a senza AI. Questa combinazione di tecnologie crea i cosiddetti "sistemi cyber-fisici intelligenti". I vantaggi includono un'infrastruttura più resiliente e flessibilità operativa, tra gli altri.

La previsione avanzata delle energie rinnovabili è un buon esempio di come può essere applicato un sistema cyber-fisico intelligente. I settori dell'energia eolica e solare hanno visto una forte crescita e mentre il prezzo di queste tecnologie è diminuito, la natura intermittente di questo tipo di potenza ne ha limitato l'applicazione. L'integrazione di sistemi energetici di backup (impianti a gas naturale, ad esempio) o sono necessarie tecnologie di accumulo di energia. Tecnologie cyber-fisiche intelligenti, in particolare l'apprendimento automatico, potrebbe aiutare con questa integrazione attraverso una migliore previsione della variabilità solare ed eolica.

Possono beneficiarne anche altri grandi sistemi energetici come le centrali elettriche. Quando applicato agli impianti di cattura e stoccaggio del carbonio, Per esempio, queste tecnologie possono convertire i dati operativi in ​​informazioni fruibili, riducendo così i costi e migliorando l'efficienza energetica attraverso il miglioramento dei processi.

Sistemi cyber-fisici, soprattutto quelli combinati con l'IA, fornire la spinta necessaria ai paesi per raggiungere i loro obiettivi di decarbonizzazione ed emissioni. Spetta ora ai responsabili politici portare avanti questo processo incentivando l'utilizzo di queste tecnologie per combattere il cambiamento climatico.