Molte persone oggi lavorano da casa, sia a tempo parziale che a tempo pieno. Non dovendo più recarsi al lavoro in auto, risparmiano carburante. Questo è un bene per la rivoluzione energetica. Oppure no. Perché a casa consumano ancora più energia per il riscaldamento e la cucina. Per quanto riguarda le videochiamate, anch’esse consumano più energia attraverso i centri di calcolo di Microsoft, Zoom e altri. L’avvento della tecnologia digitale fa quindi risparmiare energia? O, al contrario, sta emettendo ancora più anidride carbonica (CO2) nell’atmosfera?
La risposta di Evangelos Panos a questa domanda lascia ben sperare. Insieme a Lidia Stermieri, ex dottoranda del PSI e ora ricercatrice al Politecnico di Zurigo, il ricercatore del Gruppo di Economia dell’Energia ha utilizzato un complesso modello di calcolo per dimostrare che uno stile di vita digitale porterebbe effettivamente a un risparmio energetico del 10-20% entro il 2050 rispetto al 2020. Gli effetti di rimbalzo - risparmi in un luogo che portano a un aumento dei consumi in un altro - sono più che compensati da tecnologie più efficienti e da cambiamenti di comportamento. L’avvento della tecnologia digitale non risolve tutti i problemi", spiega Evangelos Panos. Ma sta guidando la trasformazione del sistema energetico sulla strada verso l’obiettivo di zero emissioni nette". Gli scienziati riportano i loro risultati sulla rivista specializzata Energy Policy .
Tenere conto delle decisioni socio-economiche
Per i suoi calcoli, Lidia Stermieri ha utilizzato lo Swiss Times Energy Systems Model (STEM). Il gruppo di Economia dell’energia del PSI ha investito anni di lavoro meticoloso nello sviluppo di un modello ad alte prestazioni per la simulazione dei sistemi energetici. Rappresenta il sistema energetico svizzero e le interazioni tra tecnologie, vettori energetici, vettori di emissioni e settori, con sei milioni di equazioni accoppiate a sei milioni di variabili. Attraverso le equazioni, le variabili sono correlate tra loro in molte dimensioni, tra cui il tempo e lo spazio. Questo permette di calcolare diversi scenari da oggi al 2050, ovvero fino alla data in cui la Svizzera vorrebbe raggiungere la neutralità climatica, e anche oltre. "Questo è l’unico modello in grado di rappresentare i percorsi di sviluppo dell’intero sistema energetico svizzero su lunghi periodi con un grado di dettaglio particolarmente elevato e una rappresentazione molto dettagliata di tutti i settori del sistema energetico", sottolinea Evangelos Panos.Tuttavia, STEM modella solo l’aspetto tecno-economico del sistema energetico e non fornisce informazioni sui fattori socio-economici. Ad esempio, il modo in cui le persone prendono le decisioni sul loro consumo energetico. Una persona che ora lavora solo da casa potrebbe non comprare una nuova auto. D’altro canto, potrebbe acquistare una pompa di calore per la propria abitazione, a patto che sia di proprietà anziché in affitto. Le considerazioni in gioco sono molteplici e interconnesse. La loro somma e il loro impatto a lungo termine sul sistema energetico possono essere considerevoli.
Per questo motivo Lidia Stermieri ha collegato STEM a un altro modello chiamato SEED (Socio-Economic Energy model for Digitalization). SEED rappresenta l’eterogeneità dei processi decisionali degli attori nelle famiglie e in alcune parti dei settori dei servizi e dell’industria, al fine di analizzare le sinergie e le interazioni quando si introducono servizi digitali e pratiche di risparmio energetico. Tutte queste decisioni socio-economiche sono scambiate attraverso un’interfaccia con STEM. Questa combinazione ha dato vita a uno dei modelli più completi di sistema energetico nazionale a livello europeo.
Diverse ipotesi portano a diversi scenari
Utilizzando il suo modello, Lidia Stermieri ha calcolato e analizzato due possibili scenari. Nello scenario "Congelato", ha ipotizzato che la società non mostri interesse per i progressi digitali e che l’avvento della tecnologia digitale ristagni. Nello scenario "Accelerato", invece, l’avvento della tecnologia digitale è in accelerazione. La società ha un atteggiamento positivo nei confronti dei progressi digitali e lo sviluppo tecnologico progredisce di conseguenza. È questo scenario che mostra un impatto positivo sul consumo energetico.Lidia Stermieri ha fatto passare ogni scenario attraverso il suo modello di calcolo da venti a trenta volte, il che rappresenta una dozzina di ore di lavoro per un computer veloce. Durante ognuna di queste prove, i due sistemi energetici hanno interagito più volte, consentendo di riprodurre in modo realistico l’interazione tra società e tecnologia. Non stiamo prevedendo il futuro", insiste il ricercatore. Stiamo calcolando scenari basati sul principio del ’cosa succederebbe se...’".
Anche se nessuno di questi scenari si verificherà nella sua forma attuale, essi rappresentano un valido aiuto decisionale per i decisori politici ed economici", afferma l’autrice. Gli scenari mostrano le possibili opzioni di azione e le loro conseguenze", afferma Lidia Stermieri. Questo è particolarmente interessante quando si confrontano scenari diversi".
Includere gli effetti psicologici nel lavoro futuro
Il modello di Lidia Stermieri non riguarda solo alcune tecnologie isolate, ma tutti i settori: famiglie, industria e politica. "Questo lo rende unico in Europa", sottolinea Evangelos Panos. Questo modello illustra anche l’evoluzione dai semplici modelli degli anni ’80, che inizialmente calcolavano solo il settore energetico in modo elementare, a modelli che simulavano anche l’interazione di diverse tecnologie. Il modello attuale incorpora anche aspetti socio-economici, rendendolo più interdisciplinare che mai. Ma è solo un passo intermedio verso modelli ancora più realistici, che in futuro dovrebbero tenere conto di elementi di conoscenza provenienti dalla psicologia.Evangelos Panos sta attualmente lavorando a questo progetto con il dottorando Shadi Firoozyalizadeh, nell’ambito di un sottoprogetto CoSi (Co-Evolution and Coordinated Simulation of the Swiss Energy System and Swiss Society). CoSi è un progetto di ricerca finanziato dall’Ufficio federale dell’energia con dieci milioni di franchi svizzeri nell’ambito del programma SWEET (SWiss Energy research for the Energy Transition). Il suo obiettivo è studiare i cambiamenti sociali necessari per trasformare il sistema energetico. In questo progetto, gli psicologi studiano, tra l’altro, il modo in cui le persone prendono decisioni sul loro consumo energetico. Shadi Firoozyalizadeh integra quindi questi elementi di psicologia decisionale nel modello SEED.
Evangelos Panos è convinto che questa generazione di modelli porterà a una nuova politica energetica. I politici disporranno di uno strumento decisionale unico, che consentirà loro di tenere maggiormente conto degli aspetti sociali", sottolinea. Perché la tecnologia da sola non è la soluzione.
La ricerca di Lidia Stermieri è stata condotta con il sostegno dell’Ufficio federale dell’energia nell’ambito del progetto SURE (SUstainable and Resilient Energy for Switzerland), parte integrante di SWEET. SURE è finanziato con sei milioni di franchi svizzeri. Il suo obiettivo è quello di identificare percorsi solidi per un sistema energetico svizzero sostenibile e resiliente.
