Come evolverà il settore delle rinnovabili da qui al 2030? Che peso avranno le rinnovabili nel mix energetico? Assisteremo ad uno sviluppo lineare oppure dobbiamo attenderci una crescita esponenziale? Come si riadatteranno le industrie dei combustibili fossili?

Credo che le rinnovabili saranno sempre più centrali nel nostro mix energetico. Tuttavia, esse hanno due grandi limiti: l’intermittenza (a volte abbiamo troppo sole o vento, a volte troppo poco) e la necessità di grandi superfici. Per questo saranno necessarie anche altre fonti energetiche carbon-free – come il nucleare da fissione o fusione.

Quale tra le attuali tecnologie rinnovabili registrerà il maggior sviluppo da qui al 2030 e per quali motivi? Dove ritiene, invece, che ci si stia muovendo troppo lentamente?

Mi aspetto una evoluzione del settore fotovoltaico. Innanzitutto, l'efficienza dei pannelli solari sta migliorando e i costi per W installato stanno diminuendo, rendendo l'energia solare sempre più accessibile. Inoltre l’uso del fotovoltaico insieme all’agricoltura – il cosiddetto agrivoltaico – permette di aumentare le possibilità di installazione, in maniera più rispettosa della natura. Un altro campo di crescita interessante è quello dell’eolico offshore, in mezzo ai mari.

Ci stiamo muovendo troppo lentamente per quanto riguarda il settore dell’automotive, invece. La transizione carbon free – sia verso veicoli elettrici, sia verso e-fuel – sta procedendo con una certa timidezza. Questo è dovuto a vari fattori, tra cui la resistenza al cambiamento nel settore automobilistico, e le infrastrutture connesse ancora insufficienti in molte aree.

Come cambieranno le tecnologie rinnovabili? Tra le tecnologie emergenti, quali sono quelle destinate a prevalere da qui al 2030 e dove si stanno sviluppando? 

L'energia cinetica - derivata dai movimenti naturali come il passaggio delle persone o dei veicoli - è interessante dal punto di vista didattico, ma non ha senso dal punto di vista economico. Nel breve termine (entro la fine di questo decennio) non vedo tecnologie capaci di competere con solare ed eolico, in termini di costo per MWh.

Come cambieranno i modelli di business del settore? Rileva delle convergenze tra il settore energetico e altri settori? Un esempio il settore dell’energia e quello dell’automotive sono destinati ad essere sempre più interconnessi. Nasceranno nuove filiere su stimolo delle nuove tecnologie?

Il concetto di Vehicle-to-Grid (V2G), dove le auto elettriche non sono solo consumatori di energia, ma possono fungere anche da unità di stoccaggio, contribuendo a stabilizzare la rete elettrica, anche se finora è rimasto soprattutto sulla carta. Comunque ogni rivoluzione tecnologica crea nuove filiere e nuove opportunità.

Dal punto di vista delle convergenze con l’edilizia, i palazzi intelligenti, perfettamente autonomi dal punto di vista energetico grazie alla produzione di fonti rinnovabili e ai sistemi di accumulo sono già la norma in molti progetti avviati o già realizzati nelle principali città del mondo. Il futuro va verso una convergenza ancora maggiore, in cui le fonti rinnovabili producono energia pulita interessando ampi spazi pubblici cittadini trasformandoli in grandi parchi solari e sono talmente assimilate all’ambiente urbano da rispondere ad altre esigenze della città e della rete elettrica.

Un esempio su tutti, il progetto Helsinki Hot Heart realizzato dal mio studio, in cui è stato pensato un nuovo modo per decarbonizzare il sistema di riscaldamento metropolitano. Il progetto propone un'infrastruttura di dieci larghe isole artificiali galleggianti in mezzo al mare, le quali funzionano come batterie termiche. L'energia proveniente da fonti rinnovabili viene immagazzinata al loro interno sotto forma di acqua calda, la quale viene poi ridistribuita nel sistema di riscaldamento cittadino.

Il sistema, gestito dall'intelligenza artificiale, sincronizza la produzione e il consumo di energia termica, contribuendo a stabilizzare la rete energetica nazionale in relazione alle fluttuazioni dell'offerta. Si prevede che l'intero sistema coprirà l'intero fabbisogno di riscaldamento di Helsinki, stimato in 6.000 GWh, entro la fine del decennio, il tutto senza emissioni di carbonio e a un costo stimato inferiore del 10% rispetto a quello attuale.

Quale ruolo sta avendo e avrà il digitale in questa trasformazione, sia a livello di servizi che di nuovi attori economici? In particolare tra le diverse tecnologie quali tra queste avranno maggiore impatto, e in quale ambito: intelligenza artificiale, Blockchain, internet delle cose, big data, smart grid, robotica?

Tutto quanto sopra fa parte di un trend molto più ampio – la convergenza tra mondo fisico e mondo digitale. Si tratta di fenomeni interconnessi: ad esempio non esiste Intelligenza Artificiale senza Big Data. E i Big Data a loro volta hanno bisogno dell’Internet delle Cose per essere raccolti. E così via.

Un commento relativo ai dati. Essi sono essenziali per “leggere” meglio la vita nelle città e comprendere i modelli di consumo energetico. Analizzando grandi volumi di dati, possiamo identificare tendenze, ottimizzare le reti energetiche e prevedere le esigenze future, contribuendo a una gestione più efficiente delle risorse energetiche urbane. Il digitale sta giocando un ruolo cruciale nella trasformazione del settore energetico, e il suo impatto è destinato ad aumentare nei prossimi anni. 

Come cambieranno le tecnologie legate alle rinnovabili dal punto di vista del design e delle soluzioni. Vede una maggiore integrazione con prodotti edilizi o manifatturieri? Questa integrazione si farà sempre più stretta tanto da cambiare il volto di prodotti, abitazioni o addirittura città nei prossimi dieci-venti anni? È a conoscenza di prodotti di questo tipo e chi li sta sviluppando?

Penso che il lavoro sui materiali sia fondamentale – dobbiamo integrare meglio la rivoluzione energetica nell’ambiente costruito. Per quanto riguarda il fotovoltaico, si va da integrazioni funzionali più semplici, come l’ombrellone fotovoltaico da noi progettato e pensato per produrre elettricità a scopo refrigerativo fino a esperimenti molto interessanti – dall’integrazione nell’asfalto delle strade alle finestre degli edifici storici.

È quello che abbiamo cercato di fare con il prototipo di Sun&Shade, modulo pensato per la copertura di aree esterne ai raggi solari grazie a un sistema fotovoltaico a concentrazione in grado di generare energia rinnovabile. Un’infrastruttura energetica adatta sia a climi caldi e molto caldi, in cui maggiore è la necessità di ombra per gli spazi pubblici e abbondante è la luce solare, sia a climi freddi e temperati, dove invece l’energia potrebbe alimentare il riscaldamento di porzioni di spazi aperti in caso di necessità.

Da qui al 2030 quali barriere allo sviluppo delle rinnovabili la preoccupano di più e perché?

La necessità di reti e sistemi di stoccaggio efficienti per gestire l'intermittenza delle fonti rinnovabili è una preoccupazione significativa. Senza adeguati investimenti in infrastrutture di stoccaggio e reti intelligenti, il potenziale delle rinnovabili potrebbe non essere completamente sfruttato.

I finanziamenti mi preoccupano meno – per le buone idee i soldi si trovano sempre, indipendentemente dal reddito di questo o quel Paese. Nei posti in cui il fotovoltaico supera la grid parity, diventa competitivo sia in Paesi ad alto che a basso reddito.

La disponibilità di metalli e minerali essenziali come rame, nichel, cobalto, litio e terre rare è un'altra barriera – ma solo in alcuni verticali (penso per esempio alle batterie). Infine, la resistenza dei settori tradizionali, come il petrolio e il gas, rappresenta una sfida notevole. Citando Schumpeter e il suo concetto di “distruzione creativa”, possiamo vedere questa resistenza come una fase naturale del processo di innovazione. Superarla richiede un vero e proprio cambiamento a livello politico e culturale.

In questa riorganizzazione del sistema che ruolo può avere l’Italia, soprattutto in quali segmenti può giocare la sua partita?

Siamo famosi per la nostra capacità di produrre manufatti di qualità e di design, ed è una competenza da estendere al settore delle tecnologie rinnovabili. Ci sono grandi opportunità per sfruttare le nostre peculiarità proponendo un’integrazione tra prodotti efficienti dal punto di vista energetico e un design capace di integrarli in modo armonico nell’ambiente costruito, creando un connubio tra funzionalità e estetica.