ETH News: Di cosa tratta lo studio e qual è il suo messaggio chiave?
Russell McKenna: Lo studio analizza l’impatto dell’energia eolica sui sistemi in cui è inserita, siano essi sistemi ambientali e climatici, socio-economici, tecno-economici o politico-legali. Abbiamo esaminato lo stato attuale della ricerca e cercato di distinguere dove il quadro è relativamente chiaro e dove ci sono sfide che (ancora) devono essere superate. Abbiamo quindi definito un totale di 14 impatti per mostrare dove dovrebbero trovarsi le priorità di ricerca per superare alcune di queste sfide.
Quali sono gli impatti specifici, può fare qualche esempio?
Nell’area dell’ambiente e del clima, ad esempio, stiamo esaminando l’impatto dei parchi eolici sul clima locale o lo scenario di fine vita delle pale del rotore che non possono essere riciclate. Nei sistemi socio-economici, abbiamo identificato i costi e i benefici locali delle turbine eoliche, tra le altre cose. Il sistema politico-giuridico, ad esempio, affronta la questione di cosa succede se la catena di approvvigionamento viene interrotta per motivi geopolitici.
Come avete individuato questi 14 impatti dell’energia eolica?
Permettetemi di darvi qualche informazione di base: Siamo 24 co-autori provenienti da diverse istituzioni, quasi tutti coinvolti in un progetto triennale WIMBY, acronimo di "Wind In My Backyard". Nell’ambito di questo progetto, volevamo effettuare un’analisi olistica dell’energia eolica e fare il punto sui diversi impatti dell’energia eolica sui vari sistemi. Abbiamo condotto una revisione completa della letteratura. In totale, abbiamo analizzato oltre 400 studi e siamo stati in grado di filtrare lo stato attuale della ricerca e i temi di ricerca prioritari.
Quale risultato vi ha sorpreso di più?
Ci sono stati alcuni risultati che abbiamo capito non corrispondere alle conoscenze generali. Un esempio è l’infrasuono, il rumore a bassa frequenza che viene spesso citato come un problema per la popolazione perché può causare irritazioni e persino far vibrare gli oggetti nelle case. Nella ricerca, tuttavia, si conosce solo uno studio che ha analizzato una specifica turbina eolica, e questo risale a circa tre decenni fa, quando i primi prototipi erano appena stati costruiti. Con le turbine di oggi, non esiste più un legame dimostrabile con il rumore a bassa frequenza, ma questo non è ancora diventato di dominio pubblico.
A proposito di turbine eoliche: Entro il 2030 dovranno essere sostituite circa 60.000 turbine le cui pale del rotore non possono essere riciclate. Quali sono gli approcci per evitare questo problema nella prossima generazione?
Un problema del riciclo delle pale del rotore è il legante delle fibre. Poiché le plastiche termoindurenti come la resina epossidica o il poliestere non si sciolgono, è praticamente impossibile recuperare le fibre di vetro. La maggior parte delle pale del rotore viene quindi attualmente triturata e smaltita in discarica o in "impianti di stoccaggio provvisorio" non ufficiali. Tecnologie come la pirolisi (trattamento termochimico senza ossigeno) possono contribuire al recupero delle fibre delle pale. Tuttavia, la qualità del materiale recuperato e il prezzo di mercato molto basso del nuovo materiale rendono questa opzione economicamente poco interessante. La situazione sembra migliore per le pale dei rotori più recenti, in quanto i principali produttori utilizzano ora una resina che si dissolve alla fine della sua vita utile, rendendo più facile il recupero delle fibre tra 20 anni. Si sta quindi cercando di combinare una serie di approcci per restituire al ciclo la maggior quantità possibile di materiale. In definitiva, questi oneri devono sempre essere soppesati rispetto agli effetti collaterali positivi dell’espansione dell’energia eolica, uno dei quali è l’allontanamento dai combustibili fossili.
Informazioni sulla persona
Russell McKenna è professore di Analisi dei sistemi energetici presso il Politecnico di Zurigo e capo del Laboratorio di Analisi dei sistemi energetici dell’Istituto Paul Scherrer (PSI). I suoi attuali interessi di ricerca includono la valutazione olistica delle tecnologie e dei sistemi energetici, compresa la valutazione delle risorse per le tecnologie a basso contenuto di carbonio, e lo sviluppo e l’applicazione della modellazione dei sistemi energetici su scala edilizia e globale. Altri interessi di ricerca includono le caratteristiche socio-economiche del consumo energetico, le economie di scala nei sistemi energetici decentralizzati e l’integrazione dei sistemi energetici tra settori e applicazioni.Dove vede la maggiore necessità di intervento?
È ovvio che l’accettazione delle turbine eoliche da parte dell’opinione pubblica è fondamentale, perché caratterizzano il paesaggio. Per decenni abbiamo avuto una situazione simile con l’infrastruttura di rete esistente. La gente vuole che l’elettricità esca dalla presa e ci fa affidamento ogni giorno. La rete elettrica è appesa a tralicci nel paesaggio, che la gente non sempre accetta. In altre parole, la gente vuole il servizio (energetico), ma il "problema" dell’impatto si dice che sia altrove.
In generale, c’è ancora molto lavoro da fare per educare il pubblico sui pro e i contro dell’energia eolica. Per tutte le tecnologie energetiche è sempre necessario un compromesso ed è irragionevole concentrarsi sugli svantaggi di una tecnologia senza considerare le alternative.
Quali temi dello studio sono particolarmente rilevanti per la Svizzera?
Quasi tutti i temi individuati sono rilevanti anche per la Svizzera - possiamo probabilmente escludere i parchi eolici offshore. Nella categoria tecno-economica, ad esempio, si esamina come l’energia eolica possa essere integrata nel sistema energetico con misure di stoccaggio, flessibilità, miglioramento della rete e accoppiamento settoriale. La Svizzera ha il vantaggio di avere un sistema storicamente fortemente incentrato sulle energie rinnovabili, con quasi due terzi della sua fornitura di energia elettrica provenienti dall’idroelettrico. Possiamo fare tesoro di questa esperienza e competenza con grandi quantità di generazione elettrica non controllabile. Abbiamo anche bisogno di sistemi energetici integrati, come la Svizzera ha già fatto con alcuni Paesi limitrofi. Tuttavia, una maggiore integrazione del mercato dipenderà dagli accordi in sospeso con l’UE.
Un altro punto che vorrei sottolineare è la resistenza delle catene di approvvigionamento agli sviluppi geopolitici. Per quanto ne so, non ci sono produttori svizzeri di turbine eoliche. Questo è un rischio perché dobbiamo importare la tecnologia. Quindi, se da un lato raggiungiamo una maggiore indipendenza energetica attraverso l’approvvigionamento nazionale di energie rinnovabili, dall’altro aumentiamo la nostra dipendenza dalle importazioni di tecnologia.
Qual è il suo punto di forza personale o qualcosa di positivo che vorrebbe sottolineare?
Sono orgoglioso della tabella dello studio. È un distillato di oltre 400 studi scientifici e fornisce una panoramica completa e concisa. Abbiamo dato priorità alla ricerca e identificato le possibili soluzioni in alcuni punti chiave.
La tabella può anche servire come base per i decisori politici per affrontare le sfide più importanti per accelerare l’espansione dell’energia eolica. Inoltre, la tabella mostra se gli impatti dipendono fortemente dall’ubicazione della turbina eolica. Se la dipendenza è elevata, gli impatti dell’energia eolica variano notevolmente a seconda della posizione; gli altri impatti tendono a essere spazialmente omogenei.
Cosa succederà in seguito?
Dopo quasi due anni di lavoro su WIMBY, il lavoro in corso contribuirà a superare molte delle sfide. Ad esempio, stiamo sviluppando una mappa della qualità del paesaggio a livello europeo sotto forma di "panoramicità". Sulla base di dati raccolti in crowdsourcing nel Regno Unito, abbiamo sviluppato un modello di apprendimento automatico per collegare questo parametro con altre caratteristiche spaziali come la distanza, il grado di impatto umano e le categorie di uso del suolo. Ciò significa che possiamo stimare tali indicatori per le regioni per le quali non sono disponibili dati. Il risultato è imperfetto, ma aiuta a misurare la qualità dei paesaggi a livello europeo, in modo da poter tenere conto di questi fattori nella pianificazione dei parchi eolici. Un importante risultato di WIMBY sarà costituito da mappe interattive che consentiranno agli utenti di esplorare tutti i tipi di dati per qualsiasi località in Europa e di analizzare la fattibilità e l’impatto di potenziali parchi eolici.
Ha qualche osservazione conclusiva da fare?
Vorrei sottolineare che non preferisco in alcun modo l’energia eolica a qualsiasi altra tecnologia. Ma sono uno scienziato che conduce ricerche interdisciplinari sulle tecnologie e sui sistemi energetici. Questa ricerca mostra che tutte queste tecnologie hanno vantaggi e svantaggi in diverse categorie di impatto. Purtroppo, la discussione sulla transizione energetica tende a concentrarsi su alcuni vantaggi o svantaggi, ignorandone altri. Questo e altri studi hanno sfatato alcuni dei "miti" che circondano l’energia eolica e li hanno separati dagli impatti reali e dalle sfide della ricerca. È importante che tutte le parti interessate, compreso il pubblico, tengano presente il "quadro generale" quando valutano le diverse tecnologie energetiche.
