5 Tecnologie Innovative per Accelerare la Transizione Energetica

La transizione energetica oggi si configura come una delle priorità e delle sfide più complesse e cruciali del nostro tempo. Ridurre le emissioni di carbonio ed accelerare l’adozione delle fonti rinnovabili non è solo un obiettivo, ma una necessità imposta dall’urgenza della crisi climatica. Tuttavia, il passaggio ad un modello energetico sostenibile, richiede strumenti tecnologici in grado di superare i limiti delle soluzioni tradizionali. È in questo contesto che emergono nuove tecnologie, in grado di trasformare radicalmente la produzione, la distribuzione ed il consumo di energia. Tra queste, spiccano in particolare le celle a combustibile alimentate a idrogeno, i superconduttori ad alta temperatura, il fotovoltaico a perovskite, le batterie a stato solido e l’energia dal gradiente salino.

Celle a Combustibile a Idrogeno

Le celle a combustibile alimentate a idrogeno sono oggi considerate uno degli strumenti più promettenti per la decarbonizzazione, soprattutto di quei settori più rilevanti in termini emissioni, come i trasporti pesanti e l’industria. Attraverso una reazione chimica tra idrogeno e ossigeno, queste celle generano elettricità senza emissioni di CO₂, producendo acqua come loro unico sottoprodotto. Il loro impiego è particolarmente rilevante nel contesto dell’idrogeno verde, ottenuto tramite elettrolisi alimentata da fonti rinnovabili, che rappresenta il futuro di questa tecnologia.

Eni, ad esempio, sta da tempo lavorando per incrementare l’uso dell’idrogeno nelle sue turbine a gas. Infatti, attraverso la combustione di miscele di idrogeno e gas naturale, le turbine di Enipower possono produrre elettricità a basso contenuto di carbonio, dimostrando come questa tecnologia possa essere integrata nei sistemi energetici già esistenti. Inoltre, le celle a combustibile trovano un’importante applicazione nel settore dei trasporti pesanti, offrendo quindi un’alternativa a basse emissioni laddove le batterie tradizionali non sono oggi una soluzione efficiente e praticabile.

Superconduttori ad Alta Temperatura

Tra le tecnologie emergenti, altro ruolo rilevante lo hanno oggi i superconduttori ad alta temperatura, che rappresentano una rivoluzione per tutto il settore delle reti elettriche. Grazie alla capacità di trasportare energia senza perdite di resistenza, questi materiali promettono di eliminare gli sprechi di elettricità che oggi caratterizzano i sistemi tradizionali. L’integrazione diffusa dei superconduttori nelle reti energetiche, promette di favorire una distribuzione più efficiente e conseguentemente di supportare l’espansione delle fonti rinnovabili migliorando la stabilità dei sistemi decentralizzati.

Soprattutto nelle aree urbane, la loro applicazione potrebbe essere particolarmente vantaggiosa, rendendo possibile l’aumento della domanda energetica ma senza l’impiego di soluzioni che implichino espansioni infrastrutturali.

Un’altra tecnologia che sta sempre più prendendo piede è quella del fotovoltaico basato sulla perovskite, una applicazione tecnologica di questo materiale che sta emergendo come un’alternativa concreta al silicio, oggi utilizzato in tutti i pannelli solari. Questa tecnologia offre una maggiore efficienza nella conversione della luce in energia elettrica e può essere applicata anche su superfici flessibili, come finestre oppure tessuti, rendendo quindi possibile l’integrazione del solare in contesti innovativi.

Da molti anni Eni sta favorendo la ricerca ed investendo concretamente sullo sviluppo delle celle solari a perovskite, lavorando su tutti quei materiali compositi che combinano i precursori della perovskite con nuovi polimeri trasparenti. Questo approccio apre nuove possibilità, ad esempio, per l’agrivoltaico: un modello che integra la produzione energetica con l’agricoltura, riducendo nel contempo l’impatto sull’uso del suolo che hanno solitamente gli impianti fotovoltaici in campo. La perovskite, grazie ai costi ridotti ed alla versatilità di applicazione, potrebbe quindi accelerare la diffusione del solare e favorire l’autoproduzione energetica; abilitando i progetti per la diffusione delle energie da fonti rinnovabili.

Batterie a Stato Solido

Le batterie a stato solido oggi rappresentano davvero una svolta significativa rispetto alle tradizionali batterie agli ioni di litio. Utilizzando elettroliti solidi, queste batterie garantiscono una maggiore densità energetica, una durata prolungata ed un livello di sicurezza superiore. Tali caratteristiche di performance e di prestazioni delle batterie a stato solido, le rendono particolarmente adatte per alcuni contesti applicativi, soprattutto, per lo stoccaggio energetico e per l’elettrificazione dei trasporti.

Il loro ruolo oggi diviene cruciale per affrontare le sfide legate alla variabilità delle fonti rinnovabili, come il solare e l’eolico, garantendo una fornitura stabile di energia anche in condizioni di domanda fluttuante. Sebbene le batterie a stato solido non siano ancora state adottate oggi su larga scala dai maggiori player del settore energetico, esse potrebbero rappresentare una soluzione complementare ma assai rilevante per innovare i sistemi d’accumulo energetico.

Energia dal Gradiente Salino

Altra tecnologia che sta contribuendo all’accelerazione della transizione energetica è sicuramente quella dell’energia a gradiente salino, oggi nota anche come “energia blu” o “energia osmotica”: una tecnologia che sfrutta la differenza di concentrazione di sale tra acqua dolce e acqua di mare per generare elettricità. Questo approccio, ancora in fase di sviluppo, offre un enorme potenziale per le aree costiere ed i delta fluviali, dove potrebbe integrarsi agevolmente con le altre fonti rinnovabili.

L’energia a gradiente salino è una tecnologia sostenibile che potrebbe trovare particolare applicazione in quelle aree geografiche dove la disponibilità di acqua dolce e salata si combina con una domanda energetica crescente. Per un’azienda come Eni, ad esempio, attiva in contesti costieri e offshore, con questa tecnologia potrebbe sviluppare un’opportunità preziosa per diversificare il mix energetico per contribuire ulteriormente alla decarbonizzazione. Proprio Eni, infatti, dal 2020 ha avviato una importante ricerca in quest’ambito grazie ad una partnership con il Politecnico di Torino; inaugurando il laboratorio MORE che svolge ricerca congiunta con Eni per l’innovazione nel settore delle energie rinnovabili marine.

Le tecnologie descritte delineano quindi un trend che punta ad un futuro energetico in cui innovazione e sostenibilità convergono sempre più. Infatti, le celle a combustibile a idrogeno, i superconduttori ad alta temperatura, il fotovoltaico a perovskite, le batterie a stato solido e l’energia dal gradiente salino non solo rispondono pienamente alle sfide della transizione energetica ma offrono anche soluzioni che nel lungo periodo potranno certamente rivoluzionare e trainare l’intero settore delle energie rinnovabili.

Diverse aziende, in Italia e all’estero, sono impegnate nello sviluppo di alcune di queste tecnologie e, con il loro impegno nella ricerca e nello sviluppo, stanno contribuendo a fare di quest’ultime le soluzioni emergenti destinate a diventare i driver futuri della transizione energetica. Grazie ai player che in Italia e all’estero stanno puntando su queste soluzioni tecnologiche, presto riusciremo ad ampliare l’efficienza, l’efficacia e le opzioni in campo per favorire ed accelerare la transizione energetica basata sulle energie da fonti rinnovabili. Continuare su questa strada sarà essenziale per affrontare le sfide climatiche e costruire un futuro sostenibile per le prossime generazioni.