Le rinnovabili possono davvero alimentare il mondo?

Su una pianura piatta e pietrosa nel deserto del Thar in Rajasthan, a circa 200 chilometri dal confine con il Pakistan, all'incirca dieci milioni di pannelli fotovoltaici stanno imbullonati a strutture d'acciaio e collegati a quadri di parallelo che si estendono su quasi 56 chilometri quadrati di terreno. Questo è il Bhadla Solar Park, entrato in funzione a fasi tra il 2018 e il 2020, e a piena potenza raggiunge una capacità nominale di circa 2.250 megawatt. Con un margine confortevole è una delle più grandi installazioni solari singole sulla Terra. Ciò che lo rende notevole non è solo la sua dimensione ma la sua ordinarietà: il mondo sta ormai costruendo l'equivalente di un'intera Bhadla ogni pochi giorni.

Quel ritmo impone una domanda che suona semplice ma che si rivela avere una risposta precisa e calcolabile. Le rinnovabili possono davvero alimentare il mondo? Non nel senso di uno slogan, ma nel senso che intenderebbe un geografo: con capacità installata reale, costi reali per unità di elettricità, terreno reale e la scomoda fisica del ricavare energia dal sole e dal vento solo quando il sole splende e il vento soffia. La risposta onesta richiede alcuni strumenti, e una volta che li si possiede quasi ogni titolo sull'energia pulita diventa leggibile.

La scala che le rinnovabili hanno già raggiunto

Conviene partire da quanto è già stato costruito, perché i numeri sono più grandi di quanto la maggior parte delle persone immagini. Alla fine del 2024 la capacità rinnovabile installata a livello globale ha superato i 4,1 terawatt. Il fotovoltaico solare era in testa con circa 1.560 gigawatt, l'idroelettrico si attestava attorno ai 1.410 gigawatt e l'eolico a circa 1.020 gigawatt, di cui l'eolico offshore contribuiva per circa 75 gigawatt. Il flusso annuale di nuove costruzioni è ancora più indicativo dello stock. Nel solo 2024 le nuove aggiunte sono state dominate dal solare con circa 450 gigawatt, con l'eolico a una distante seconda posizione con circa 115 gigawatt.

Per dare un'idea, i 450 gigawatt di solare aggiunti in un solo anno equivalgono a duecento volte la capacità di Bhadla. La tecnologia che vent'anni fa registrava a malapena la sua presenza sulla rete globale è oggi la più grande fonte di nuova capacità di generazione installata ovunque, in qualsiasi forma, in qualsiasi anno. Questo è lo sfondo su cui deve svolgersi il resto della discussione: le rinnovabili non sono più una nicchia o un esperimento pilota. Sono la cosa che il mondo costruisce per impostazione predefinita quando costruisce nuova capacità elettrica.

Perché la costruzione si concentra dove si concentra

Il primo istinto di un geografo è chiedersi non quanto, ma dove, e la localizzazione dei giganteschi parchi solari del mondo è tutt'altro che casuale. Il solare su scala industriale si concentra in luoghi che condividono quattro caratteristiche: terreno pianeggiante, alta insolazione (la quantità di energia solare che arriva per metro quadrato), bassa densità di popolazione affinché il terreno sia economico e non conteso, e un corridoio di trasmissione sviluppabile per portare l'energia dove le persone vivono davvero. Bhadla ha tutte e quattro, ed è esattamente per questo che si trova nel deserto del Thar anziché in un luogo più comodo rispetto a una città.

La stessa logica spiega a colpo d'occhio la mappa globale del grande solare. Il Rajasthan, il deserto del Mojave nel Sud-ovest americano, l'Atacama in Cile e l'altopiano di Tabuk nell'Arabia Saudita nord-occidentale ospitano i più grandi parchi solari del pianeta, mentre la nuvolosa Amburgo e Manaus avvolta dalla foresta pluviale no, per quanto quelle città possano desiderare energia pulita. La geografia non è destino per le rinnovabili, ma ne stabilisce i termini. Un luogo con sole forte e affidabile e terreno vuoto ed edificabile ha un vantaggio strutturale che nessuna politica può fabbricare del tutto altrove. È per questo che gran parte della transizione energetica è, sotto la tecnologia, una storia di paesaggi specifici.

I quattro pilastri e il costo che ha cambiato tutto

L'elettricità rinnovabile poggia su quattro pilastri tecnologici consolidati, ciascuno con la propria fisica, geografia, scala e costo. Il fotovoltaico solare converte i fotoni direttamente in corrente elettrica senza parti in movimento. Le turbine eoliche estraggono l'energia cinetica dell'aria in movimento. L'idroelettrico converte l'energia potenziale dell'acqua trattenuta dietro una diga, ed è stato il fondamento dell'elettricità rinnovabile fin dalle grandi dighe degli anni Trenta. Il geotermico attinge al flusso costante di calore che sale dall'interno della Terra, ancorando una quota piccola ma duratura della generazione in luoghi come l'Islanda e gli Stati Uniti occidentali. Il solare guida la nuova costruzione, l'eolico gli sta appena dietro, l'idroelettrico è la vecchia base, e l'accumulo è il pezzo mancante che il resto di questo decennio deve costruire.

Ciò che ha trasformato queste tecnologie da esperimenti meritevoli nell'elettricità più economica della storia è racchiuso in un'unica metrica: il costo livellato dell'energia, o LCOE. L'LCOE è il costo di generazione per megawattora mediato sull'intera vita dell'impianto, comprensivo del capitale per costruirlo, del costo per gestirlo e mantenerlo e di qualunque combustibile esso bruci. La banca d'investimento Lazard pubblica la stima annuale standard del settore, e il suo aggiornamento 2024 è impressionante. Il solare su scala industriale senza sussidi si colloca tra 29 e 92 dollari per megawattora, e l'eolico onshore tra 27 e 73 dollari per megawattora. Entrambi si attestano ben al di sotto del nuovo gas naturale a ciclo combinato, che Lazard pone tra 45 e 108 dollari per megawattora. Il fatto decisivo sulle rinnovabili negli anni Venti è che, in buone localizzazioni e senza sussidi, esse sono semplicemente la nuova elettricità più economica disponibile.

Perché un megawatt non è un megawattora

È qui che la maggior parte delle letture superficiali delle notizie sull'energia sbaglia, ed è qui che un geografo si guadagna il diritto di essere scettico. L'idea sbagliata più radicata sulla costruzione delle rinnovabili è che un megawatt di capacità solare installata eroghi un megawatt di potenza in continuità, e produca quindi 8.760 megawattora nell'arco di un anno (dato che un anno contiene 8.760 ore). Non è così, e il divario conta enormemente.

Il ponte tra capacità installata ed energia erogata è una grandezza chiamata fattore di capacità, il rapporto tra l'energia che un impianto eroga davvero in un anno e il massimo che potrebbe teoricamente erogare se funzionasse al massimo per tutto il tempo. Un impianto da un megawatt che producesse i pieni 8.760 megawattora avrebbe un fattore di capacità del 100 per cento, ma niente di reale lo raggiunge. Il solare funziona a circa il 22 per cento perché il sole tramonta ogni notte e di giorno passano le nuvole. L'eolico onshore arriva a circa il 35 per cento, l'idroelettrico a circa il 40 per cento, e il nucleare, progettato per funzionare in continuità, tocca circa il 92 per cento. Quindi un tipico impianto solare su scala industriale da un megawatt non produce 8.760 megawattora all'anno. Ne produce più vicino a 1.927, perché il sole semplicemente non splende sempre su di esso.

Questa singola correzione rimodella ogni confronto. Quando leggi che un paese ha installato un gigawatt di solare e un gigawatt di nucleare, non hai appreso che hanno aggiunto quantità uguali di elettricità. La centrale nucleare, funzionando vicino al 92 per cento, erogherà circa quattro volte l'energia annuale del parco solare che funziona vicino al 22 per cento. Niente di tutto questo rende il solare un cattivo investimento, dato che i numeri sui costi ne tengono già conto, ma significa che i titoli che contano i megawatt installati stanno contando la cosa sbagliata se ciò che ti interessa è l'elettricità erogata. Il fattore di capacità è il pezzo mancante che trasforma un numero fuorviante in uno onesto.

Il problema dell'accumulo che il decennio deve risolvere

I fattori di capacità mettono a nudo la sfida più profonda che le rinnovabili affrontano, che non è il costo né la geografia ma la tempistica. L'elettricità rinnovabile è intermittente. Il solare produce solo quando il sole è alto, e l'eolico produce solo quando l'aria si muove, eppure una rete elettrica deve bilanciare offerta e domanda secondo per secondo, perché l'elettricità viene consumata nell'istante in cui è generata. Una rete che funziona prevalentemente a rinnovabili ha quindi bisogno di un luogo dove mettere l'energia quando il sole è alto e il vento è forte, e di un luogo da cui attingerla quando non lo sono. Quel luogo è l'accumulo, ed è il cardine su cui ruota una rete interamente rinnovabile.

Due tecnologie sostengono gran parte di questo peso. L'idroelettrico a pompaggio, che spinge l'acqua in salita verso un bacino quando l'energia è abbondante e la rilascia attraverso le turbine quando l'energia è scarsa, resta la più grande risorsa di energia accumulata sul pianeta con ampio margine. La novità in rapida crescita è la batteria agli ioni di litio, la stessa chimica di un portatile o di un'auto elettrica, scalata alle dimensioni di una rete. I dati 2024 di Lazard collocano il costo livellato di un sistema di batterie su scala industriale a quattro ore tra 170 e 296 dollari per megawattora, ben al di sopra del costo del solare o dell'eolico che le carica. Quel sovrapprezzo è il vero prezzo dell'intermittenza, ed è il motivo per cui l'accumulo è il pezzo che il resto degli anni Venti deve costruire. Il problema della generazione è in gran parte risolto; la questione di quando quella generazione è disponibile non lo è.

Terreno, minerali e la concentrazione della costruzione

Costruire su scala di terawatt si scontra con il mondo fisico in altri due modi che vale la pena nominare con onestà. Il primo è il terreno. Un gigawatt di fotovoltaico solare ha bisogno di circa 5-10 chilometri quadrati di suolo, un'impronta reale che deve venire da qualche parte, il che è in parte il motivo per cui i deserti sono così attraenti. Un gigawatt di eolico onshore ha bisogno di un'area totale ancora maggiore, ma con una differenza cruciale: le turbine occupano solo piccole impronte, così il terreno sottostante può rimanere a uso agricolo, con colture o bestiame attorno alle basi. Il secondo vincolo sono i minerali. Entrambe le tecnologie dipendono da catene di approvvigionamento di minerali critici, in particolare il litio per le batterie che immagazzinano la loro produzione e i magneti alle terre rare che si trovano dentro le turbine eoliche. La transizione energetica è, in parte, una storia di estrazione mineraria, e la geografia di quelle miniere è un argomento a sé.

Questi vincoli aiutano a spiegare perché la costruzione sia così concentrata dal punto di vista geografico. La sola Cina deteneva circa 887 gigawatt di solare e 520 gigawatt di eolico alla fine del 2024, dominando sia la produzione sia l'installazione a un grado tale da plasmare prezzi e politiche ovunque altrove. La transizione energetica è globale nelle sue ambizioni ma sbilanciata nella sua esecuzione, ancorata pesantemente alla base industriale di un singolo paese. Quella concentrazione è al tempo stesso una genuina vulnerabilità e una genuina fonte di efficienza, e persone ragionevoli non concordano su quale delle due conti di più.

Punti chiave

Quindi le rinnovabili possono alimentare il mondo? La risposta onesta è che i pezzi sono reali e per lo più alla portata, ma l'aritmetica va fatta con attenzione. Entro la fine del 2024 il fotovoltaico solare aveva raggiunto circa 1.560 gigawatt di capacità installata in tutto il mondo, l'eolico circa 1.020 gigawatt e l'idroelettrico circa 1.410 gigawatt, con il solare che aggiungeva circa 450 gigawatt in un solo anno e l'intero parco rinnovabile che superava i 4,1 terawatt. I dati 2024 di Lazard sul costo livellato collocano il solare su scala industriale senza sussidi tra 29 e 92 dollari per megawattora e l'eolico onshore tra 27 e 73, entrambi comodamente al di sotto del nuovo gas a ciclo combinato, ed è per questo che le rinnovabili sono ormai la nuova costruzione predefinita anziché un lusso sussidiato. Il problema è la tempistica, non il costo: il fattore di capacità (circa il 22 per cento per il solare, il 35 per cento per l'eolico, il 40 per cento per l'idroelettrico e il 92 per cento per il nucleare) è il ponte essenziale tra i megawatt installati e i megawattora erogati, così un impianto solare da un megawatt rende circa 1.927 megawattora all'anno anziché gli ingenui 8.760, e l'intermittenza impone una costosa costruzione di accumulo (batterie su scala industriale tra 170 e 296 dollari per megawattora, accanto all'idroelettrico a pompaggio del mondo). Aggiungi l'impronta sul terreno, la dipendenza dal litio e dalle terre rare, e i dominanti 887 gigawatt di solare e 520 di eolico della Cina, e hai tutto ciò che ti serve per leggere un titolo sulle rinnovabili come fa un geografo: come una domanda su luoghi specifici, tecnologie specifiche, elettricità specifica effettivamente erogata e costi di integrazione specifici, dove i compromessi sono reali ma, fatto cruciale, calcolabili.