Diverse analisi hanno riscontrato che il 75% delle emissioni dei gas responsabili dell’effetto serra è riconducibile alla produzione ed al consumo di energia nell’Unione Europea. Per tali ragioni, con l’introduzione della strategia dell’Unione Europea sull’energia avviata nel 2015, sono state proposte norme ed obiettivi per aumentare l’efficienza energetica ed incentivare l’impiego di fonti energetiche sostenibili. Gli Stati membri dell’UE si sono impegnati a migliorare l’efficienza energetica di almeno il 32,5%, riducendo il consumo energetico ed aumentando la quota di energie rinnovabili del 32% entro il 2030. Infatti, la trasformazione del settore energetico è una condizione ineludibile affinché l’UE possa raggiungere la neutralità climatica entro il 2050, e tale processo è reso possibile oggi grazie alle misure introdotte dal Green Deal, in cui la decarbonizzazione riveste un ruolo chiave per ridurre le emissioni di gas a effetto serra di almeno il 55% entro il 2030.

Gli investimenti principali sono rivolti allo sviluppo di soluzioni e applicazioni per nuove forme di energia come l’idrogeno e l’utilizzo delle biomasse, ma guardano anche all’uso delle nuove tecnologie in campo digitale, che possono ulteriormente contribuire ed accelerare il raggiungimento di tali obiettivi di sostenibilità. Ad esempio, molta attenzione è rivolta alla diffusione dell’Intelligenza Artificiale nelle aziende, dalla quale è possibile trarre molti benefici di natura ambientale ed economica nell’ambito della decarbonizzazione ottimizzando i consumi energetici ed i processi produttivi.

Il futuro della produzione energetica tra idrogeno e biomasse

La Strategia Europea sull’idrogeno sta oggi cercando di trovare il giusto equilibrio tra la necessità di sviluppare una propria produzione di idrogeno ed un conseguente impiego di idrogeno pulito su larga scala. Il programma Carbon Contracts for Difference, i singoli progetti di Horizon 2020 come lo sviluppo di elettrolizzatori da 100 MW e la Strategic European Investment Window del programma InvestEU sono strumenti preziosi per conseguire questa accelerazione. In tal senso, le attività di portata internazionale ed in particolare con l’Unione Africana e l’Ucraina, sono considerate un primo passo importante verso la possibilità di disporre già entro il 2030 di 10 milioni di tonnellate di idrogeno prodotte al di fuori dei confini dell’UE.

Il principale veicolo per il futuro sviluppo della strategia sull’idrogeno è la European Clean Hydrogen Alliance, lanciata lo scorso luglio. La risposta iniziale da parte dell’industria è stata positiva, con l’adesione di circa 120 aziende nel solo primo mese. L’integrazione e cooperazione tra mercati differenti è sempre una sfida complessa, ma in questo scenario nel quale occorre sviluppare politiche volte ad agire direttamente tanto sul consumo quanto sulla produzione energetica, è necessario concordare preliminarmente numerosi aspetti rilevanti: definizioni, modalità produttive, vincoli, specifiche tecniche e garanzie sull’origine delle materie prime quanto sull’energia fornita. È inoltre importante guardare alla creazione del mercato dell’idrogeno nel più ampio contesto dello sviluppo del mercato dell’energia elettrica europeo nonché dello sviluppo tecnologico dei sistemi di stoccaggio dell’energia.

L’idrogeno pulito è un elemento determinante per la trasformazione del sistema energetico mondiale, particolarmente nell’industria, nei trasporti e nell’edilizia

Senza dubbio, l’idrogeno pulito è un elemento determinante per la trasformazione del sistema energetico mondiale, particolarmente nell’industria, nei trasporti e nell’edilizia. La produzione e l’utilizzo di idrogeno pulito potrebbe rivelarsi un’esperienza di trasformazione e ripensamento di produzione e consumi energetici della massima importanza. Successi in questo settore poterebbero più rapidamente alla mobilitazione di tutti gli attori coinvolti ed al raggiungimento in breve tempo di risultati importanti, come l’abbandono del carbone e una fornitura di elettricità quasi totalmente de-carbonizzata entro il 2030.

Altrettanto importante è l’attenzione sull’uso delle biomasse che, invece, derivano da materiale organico come alberi, piante e rifiuti agricoli ed urbani. Esse possono essere usate per il riscaldamento, la generazione di elettricità ed i combustibili per il trasporto. L’obiettivo comunitario di aumentare l’uso delle biomasse nell’UE può aiutare a diversificare l’approvvigionamento energetico dell’Europa, creare nuovi posti di lavoro e ridurre le emissioni di gas serra. Lo scorso aprile, la Commissione Ambiente del Parlamento Europeo ha discusso i risultati di uno studio redatto dal European Commission Joint Research Center UE dal titolo L’uso della biomassa legnosa per la produzione di energia nell’Unione Europea. I dati dello studio dimostrano che l’uso della biomassa legnosa è in crescita in tutti i paesi dell’UE per uso energetico, malgrado una leggera flessione registratasi nel 2013. La fonte primaria (biomassa legnosa estratta direttamente dalle foreste o al di fuori delle foreste senza ulteriori trattamenti o conversioni) costituisce almeno il 37% del mix di input di legno per l’energia dell’UE. È stato stimato, inoltre, che circa il 47% di tale legno è costituito da fusti, mentre il restante 53% da altri componenti (cime, rami, ecc.). Risulta evidente che rendere sostenibile questo impiego di materie prime o scarti organici possa essere una ulteriore e duplice spinta verso la sostenibilità energetica; attivando sistemi di economia circolare, potenzialmente governati da soluzioni digitali, è possibile evitare la dispersione di tali materiali e l’inquinamento che ne deriverebbe, reindirizzandoli verso nuovi e più efficienti sistemi ed impianti di valorizzazione per la produzione di energia pulita e rinnovabile.

La dimensione digitale della decarbonizzazione dell’energia

Come si è detto, il Green Deal europeo in materia di decarbonizzazione energetica si concentra su due direttrici: da un lato, l’adozione di soluzioni basate sull’idrogeno e le biomasse; dall’altro il potenziamento delle soluzioni basate sulle nuove tecnologie digitali. Su questo secondo aspetto, la decarbonizzazione del settore energetico si interseca in maniera trasversale anche con altre due azioni previste dal Green Deal (sostenute in particolare attraverso i fondi del nuovo programma Horizon 2020), In particolare la decarbonizzazione dell’energia viene a convergere con il supporto all’innovazione, intesa come volano alla crescita ed alla competitività delle imprese; e con il supporto all’efficientamento energetico degli edifici, il quale non è riferito soltanto al settore dell’edilizia residenziale ma anche all’impresa mediante lo sviluppo di fabbriche sempre più “CO₂ neutral”.

L’AI può supportare lo sviluppo e l’efficientamento delle Smart Grid, facilitare l’interconnessione tra più sistemi di produzione di energie rinnovabili e sviluppare sistemi automatici di previsione e gestione dell’energia

È quindi evidente che, le soluzioni digitali più innovative, possono agire (direttamente ed indirettamente) in differenti ambiti per abilitare nuove soluzioni o modificare i processi esistenti; ciò allo scopo di decarbonizzare tanto la produzione finale di beni e servizi, quanto la produzione stessa di energia. Le tecnologie digitali sono un fattore fondamentale per conseguire gli obiettivi di sostenibilità del Green Deal e tra queste, in particolare: l’intelligenza artificiale, le reti 5G, il cloud e l’edge computing e l’Internet delle cose (IoT). Va però evidenziato che, a fronte del ruolo rilevante delle tecnologie che costituiscono l’infrastruttura per la raccolta e gestione dei dati, un ruolo ancor più significativo è detenuto dalla Intelligenza Artificiale quando si tratta di decarbonizzazione dell’energia.

Le soluzioni AI-based, infatti, consentono di concentrarsi sulla governance del sistema; ciò si traduce nella possibilità di attuare correzioni in tempo reale sulla gestione dei flussi energetici, e di prevedere in modo più efficiente tanto i livelli di consumo futuri, quanto l’impatto che l’adozione di altre tecnologie possa avere sulla riduzione dell’impronta carbonica generata. L’AI può supportare, come vedremo, lo sviluppo e l’efficientamento delle cosiddette Smart Grid, facilitare l’interconnessione tra più sistemi di produzione di energie rinnovabili e sviluppare sistemi automatici di previsione e gestione dell’energia.

L’Intelligenza Artificiale al servizio della Decarbonizzazione

Spostando l’attenzione sulle innovazioni tecnologiche si può notare come, mediante l’utilizzo dell’AI, le aziende potrebbero ridurre le loro emissioni totali di gas serra del 5%-10% entro il 2030, dando un contributo significativo al raggiungimento degli obiettivi dell’Accordo di Parigi. In una analisi condotta da Microsoft sull’AI in Europa, emerge che l’89% delle aziende intervistate si aspettino che generi benefici per il business ottimizzando le proprie operazioni ed aumentando l’efficienza delle risorse.

Mediante l’utilizzo dell’AI, le aziende potrebbero ridurre le loro emissioni totali di gas serra del 5%-10% entro il 2030

Dal punto di vista normativo e regolamentale, l’Unione Europea sta guidando le richieste per una politica industriale globale che incentivi l’adozione di questa innovazione tecnologica. L’intelligenza artificiale può aiutare i fornitori di energia a passare dalla gestione preventiva a quella predittiva delle risorse, aiutando i settori ad alta intensità energetica nell’identificare e migliorare le proprie prestazioni. Le aziende che cercano di ridurre la propria impronta carbonica dovrebbero puntare sull’Intelligenza Artificiale per il monitoraggio delle emissioni, ovvero per tracciare automaticamente le emissioni di carbonio, riuscendo così ad organizzare la raccolta di dati dalle operazioni, o anche da attività come i viaggi aziendali o il funzionamento delle infrastrutture IT, e da ogni parte della catena del valore, compresi i fornitori di materiali e componenti, i trasportatori e persino gli utenti a valle dei loro prodotti.

Grazie all’AI “predittiva” si possono prevedere le emissioni future e l’impronta di carbonio di un’azienda in futuro, in relazione agli attuali sforzi di riduzione, alle nuove metodologie di riduzione del carbonio ed alla domanda potenziale futura. Di conseguenza, si possono impostare, regolare e raggiungere gli obiettivi di riduzione in modo più accurato. Inoltre, si possono ridurre le emissioni, fornendo una visione dettagliata di ogni aspetto della catena del valore. L’AI “prescrittiva” e l’ottimizzazione dei processi possono invece migliorare l’efficienza nella produzione, nel trasporto ed altrove, riducendo così le emissioni di carbonio ed i costi.

Il potenziale delle energie rinnovabili e dell’AI nelle aziende

Sulla base degli scenari delineati nei paragrafi precedenti, è evidente come l’integrazione tra le nuove tecnologie per la produzione di “energie pulite” e l’adozione di innovazioni tecnologiche digital-based siano il motore per l’evoluzione del sistema aziendale. L’UE, grazie alle strategie presenti nel Green Deal, consente di realizzare progetti ad alto tasso di innovazione che facciano convergere ed integrino tra loro l’aspetto energetico e quello digitale, tenendo ben presente come primo obiettivo la necessità di riduzione delle emissioni di carbonio. Inoltre, come abbiamo visto, l’AI può intervenire sulle attività interne all’azienda con azioni tempestive sulla riduzione delle emissioni di CO₂. Proprio per questo, il Green Deal rappresenta un valido strumento per la valorizzazione di progetti basati sull’AI, che può aiutare a sviluppare nuove tecnologie, migliorare le previsioni della domanda e dell’impiego delle energie rinnovabili, ottimizzare la gestione della rete, migliorando così progressivamente il monitoraggio del sistema ed orientandolo ad un impatto zero sul clima.