Glossario della transizione ecologica

Come contrastare gli effetti dei cambiamenti climatici

Quali sono gli effetti dei cambiamenti climatici? Da quali settori economici dipendono? Quali sono le tecnologie più utili per mitigarli?

Secondo la definizione delle Nazioni Unite, con l’espressione cambiamenti climatici si fa riferimento alle variazioni a lungo termine, parliamo di almeno 30 anni, delle temperature e dei modelli meteorologici (cioè le previsioni elaborate su una serie di variabili come la temperatura stessa, l’umidità, la pressione atmosferica ecc.).

Queste variazioni possono avvenire in maniera naturale. Tuttavia è scientificamente provato che, a partire dal diciannovesimo secolo, le attività umane sono state la principale causa del riscaldamento globale, in primo luogo per l’utilizzo dei combustibili fossili, come il carbone, il petrolio e il gas naturale che liberano gas a effetto serra in atmosfera.

La crisi ambientale in corso, sotto diversi aspetti, rende più urgente l’adozione di strumenti e azioni per diminuire le emissioni di questi gas in atmosfera. Una volta individuate le cause delle emissioni, a seconda della loro natura, sono diverse le tecnologie che possono essere applicate per mitigare l’aumento delle temperature e, quindi, gli effetti dei cambiamenti climatici. Vediamo quali.

Cause e conseguenze dei cambiamenti climatici

Prima di tutto, cerchiamo di capire che cosa sono i cambiamenti climatici. Il problema del riscaldamento globale ha per oggetto un aumento della temperatura media sulla Terra dovuto ad un’eccessiva concentrazione di diversi gas presenti nell’atmosfera.

Principalmente si tratta di quattro tipi di gas: anidride carbonica (CO2), metano (CH4), monossido di azoto (N2O) e idrofluorocarburi. La principale responsabile dell’aumento delle temperature in atmosfera è sicuramente la CO2. Essa può rimanere in atmosfera per periodi molto lunghi, anche centinaia di migliaia di anni (per questo gli effetti delle tecniche di mitigazione non possono essere immediati), mentre il metano ha una vita in atmosfera più breve ma intrappola molto di più il calore rispetto alla CO2 (25 volte di più) e per questo ha un ruolo importante nell’acuire gli effetti della crisi climatica nel breve tempo.

Secondo il sesto rapporto di valutazione del Gruppo intergovernativo di esperti sui cambiamenti climatici (Ipcc, Intergovernmental panel on climate change), le emissioni di gas serra risultanti dalle attività umane sono responsabili finora del riscaldamento di circa 1,1 gradi centigradi dall’inizio del Novecento. La tendenza osservata dal 2000 a oggi fa prevedere che, in mancanza di interventi, potrebbe arrivare a più 1,5 gradi tra il 2030 e il 2050.

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Le conseguenze dei cambiamenti climatici sugli ecosistemi e sulle popolazioni sono tangibili già da diverso tempo. Tra queste ci sono la fusione dei ghiacciai, l’innalzamento del livello dei mari, l’acidificazione degli oceani, la desertificazione e la perdita di biodiversità.

Quali sono i settori che causano maggiormente i cambiamenti climatici

carbone
Il carbone è una fonte fossile ancora largamente impiegata in gran parte del mondo per produrre energia © Scott Olson / Getty Images

Nel 2019, sempre secondo l’Ipcc, il 34 per cento delle emissioni prodotte dall’attività umana era rappresentato dal settore dell’energia, il 24 per cento da quello dell’industria, il 22 per cento dall’agricoltura, deforestazione e consumo di suolo, il 15 per cento dal settore dei trasporti e il 6 per cento dal comparto dell’edilizia. Per ciascuno di questi settori esistono diverse tecnologie in grado di ridurre le emissioni e, di conseguenza, mitigare gli effetti del riscaldamento globale.

Settore energetico: tecnologie per la decarbonizzazione

contrastare gli effetti dei cambiamenti climatici
Le energie rinnovabili permettono di contrastare gli effetti dei cambiamenti climatici © Mimadeo/iStockphoto

Il settore dell’energia è sicuramente il maggiore responsabile in termini di emissioni, in quanto l’estrazione e la combustione delle fonti fossili ha generato, dall’avvento della rivoluzione industriale a oggi, la maggior parte delle emissioni presenti in atmosfera. Per questo motivo, i principali sforzi sono concentrati nella transizione energetica, attraverso la sostituzione di fonti fossili e non rinnovabili con fonti di energia rinnovabile e con emissioni di gran lunga inferiori. Parliamo in primis di tecnologie che sfruttano diverse forme di energia: solare, eolica, geotermica, idroelettrica, biomasse e marina. Al 2022, solare ed eolico rappresentano il 10 per cento della produzione di energia a livello globale e tutte le rinnovabili messe assieme raggiungono il 38 per cento.

Le nuove fonti pulite, il sole, il vento, le onde, le maree, si caratterizzano per essere più intermittenti delle fonti fossili, per questo è necessario l’utilizzo di nuove tecnologie, come per esempio le batterie di accumulo dell’energia prodotta. Tra le innovazioni da citare le smart grid, le reti elettriche intelligenti. Sono reti dotate di nuovi sistemi di comunicazione in grado di far interagire efficacemente gli utenti con il gestore della rete: ciò significa che monitorano le diramazioni in tempo reale, dialogano con gli utenti e i contatori, mettono in contatto i produttori di energia elettrica con gli utenti, analizzano e regolano i flussi di energia.

Una possibile alternativa al gas metano, dall’impronta carbonica inferiore, è il cosiddetto gas circolare, derivante dal recupero dei rifiuti non riciclabili meccanicamente. Se 16 milioni di tonnellate di rifiuti urbani e speciali venissero usati per produrre gas circolare, invece di finire in discarica, se ne otterrebbe abbastanza per sostituire 8 miliardi di metri cubi di gas naturale, cioè il 57 per cento di quello di viene consumato ogni anno in Italia dall’industria.

Un trend sostenuto anche dall’Unione europea vede l’uso dell’idrogeno a basse emissioni o verde in sostituzione del gas. A differenza dell’idrogeno grigio prodotto attraverso i combustibili fossili, quello verde è ottenuto da acqua ed energie rinnovabili mediante elettrolisi. Esiste anche un’altra tipologia di idrogeno a basse emissioni, l’idrogeno circolare, generato attraverso la conversione chimica dei rifiuti. Un esempio è il progetto waste to hydrogen che costituisce l’Hydrogen valley di Roma. È stato sviluppato da NextChem (società che fa capo al gruppo Maire Tecnimont) e ha ricevuto un grant di quasi 200 milioni di euro dalla Commissione europea nell’ambito del programma Ipcei (Importanti progetti di interesse comune europeo).

Trasporti, edilizia e industria: soluzioni per diminuire le emissioni

Altri interventi di mitigazione possono poi essere applicati a tutti quei settori che utilizzano energia. L’energia, infatti, è un vettore usato per mandare avanti diversi comparti e settori dell’economia che a loro volta generano emissioni. Pensiamo al campo dei trasporti (su gomma, aerei, ferroviari, navali), dell’edilizia, della produzione industriale (acciaio, ferro e quant’altro); pensiamo all’energia impiegata nelle attività di produzione agricola e nella pesca. Ecco, ciascuno di questi settori può mettere in campo azioni per ridurre l’uso di energia fossile, sostituendola con energia a basse o zero emissioni.

Nel caso dei trasporti, per esempio, questa transizione sta passando attraverso l’elettrificazione dei veicoli e delle infrastrutture, l’uso di biocarburanti e carburanti da carbonio riciclato, o ancora attraverso l’idrogeno; nel caso dell’edilizia, invece, attraverso l’efficientamento degli edifici con la sostituzione di caldaie a gas con pompe di calore elettriche alimentate attraverso pannelli fotovoltaici con un utilizzo spinto della digitalizzazione e dell’intelligenza artificiale.

Nella produzione di acciaio e ferro, per esempio, si stanno sperimentando diverse tecniche tra le quali l’uso dell’idrogeno nelle acciaierie. L’acciaio, per essere prodotto, richiede infatti la riduzione degli ossidi di ferro. Uno dei processi low carbon per ottenere l’acciaio è la “riduzione diretta” e consiste nell’utilizzo dell’idrogeno a basse emissioni al posto del carbone, il quale genera molte più emissioni in atmosfera. In questo senso, l’idrogeno a basse emissioni potrebbe “ripulire” l’industria pesante: pensiamo a un’applicazione del genere sull’ex Ilva di Taranto.

Va considerata anche la possibilità di catturare la CO2 emessa, per poi riutilizzarla in processi industriali (come la produzione di fertilizzanti verdi) o stoccarla in giacimenti geologici, in modo temporaneo o permanente.

energia rinnovabile eolico off shore
Un impianto di energia rinnovabile da eolico off-shore © Scott Eisen/Getty Images

Cambiamenti climatici e agricoltura: uno sguardo verso il futuro

Ora, al di là del tipo di energia utilizzata, gli altri settori che influiscono maggiormente in termini di emissioni abbiamo detto essere l’agricoltura, l’industria e lo smaltimento dei rifiuti, qui considerati al netto del tipo di energia utilizzata.

Prendiamo l’agricoltura: allevamenti, fertilizzanti e deforestazione sono aspetti sui quali è necessario agire con un cambio di paradigma, oltre che con le dovute tecnologie. Uno studio pubblicato nella rivista scientifica Plos climate arriva a dire che senza gli allevamenti intensivi le emissioni si ridurrebbero addirittura del 68 per cento, recuperando le aree oggi destinate al pascolo degli animali e alla coltivazione dei mangimi. Una coltura come la soia, ampiamente utilizzata nell’industria della carne e dei suoi derivati, contribuisce alla distruzione di interi ecosistemi.

Visto che entro il 2050 il mondo avrà bisogno del 60 per cento di cibo in più per sfamare i suoi abitanti (dati Onu), sono in via di sviluppo fertilizzanti “verdi” ottenuti mediante l’utilizzo di idrogeno da rinnovabili e CO2 recuperata. Un’altra possibile soluzione è l’agricoltura verticale. Anche detta vertical farming, è la coltivazione indoor di piante e ortaggi in serra, una sopra all’altra, usando strutture particolari simili a piloni. Consuma meno terreno ma anche meno acqua, perché riesce a riutilizzare tutta quella non assorbita dalle piante, in un ciclo continuo.

Economia circolare: mitigare l’impatto dei rifiuti

Un capitolo a parte sono i rifiuti, sui quali è sicuramente più facile concentrarsi nel breve periodo. Il tema dell’economia circolare è sicuramente uno dei capisaldi nello sviluppo sostenibile delle società. Si tratta di un cambio di approccio che prevede innanzitutto di ridurre la quantità di materie prime inserite nel sistema, ridisegnare beni e cicli manifatturieri, allungare il tempo di vita dei beni e garantire che possano essere riparati e reimmessi nel sistema economico. In questo modo, l’economia circolare preserva le risorse del pianeta ed evita di produrre rifiuti (che a loro volta producono emissioni).

All’interno di questa vasta tematica, l’ecodesign ricopre un ruolo importantissimo: l’intero processo di ideazione e progettazione di oggetti di uso comune deve perseguire la riduzione al minimo dell’impatto ambientale. Dal design di un prodotto, infatti, dipende l’uso di materia prima e la quantità di scarto generato quando il prodotto o imballaggio diventa rifiuto. Per essere sostenibile, quindi, il prodotto deve mettere al centro i criteri di durabilità, riparabilità, possibilità di aggiornamento e riciclabilità dei materiali utilizzati. In sintesi, il suo ciclo di vita va allungato il più possibile.

In secondo luogo, è fondamentale aumentare le attività di riciclo (sia meccanico che chimico) per i rifiuti che non possono essere riciclati con i metodi tradizionali, generando materiali nuovi, riciclati e di qualità, che possono essere considerati materie prime seconde, evitando lo smaltimento in discarica o via incenerimento.

Abbiamo tempo fino al 2025 

L’Ipcc ha fissato nel 2025 il momento in cui deve essere raggiunto il picco delle emissioni, per poi ridurle di almeno il 43 per cento entro il 2030 rispetto al 2019. Questa è la condizione necessaria per contenere l’aumento della temperatura media globale entro gli 1,5 gradi rispetto all’epoca pre-industriale.

Dal momento in cui pubblichiamo questo articolo, dunque, abbiamo tre anni di tempo per sviluppare tutte le soluzioni sin qui descritte. O almeno la maggior parte. Una sfida che dobbiamo avere chiara non solamente a livello personale ma soprattutto collettivamente. Perché se è vero che ognuno di noi può fare la sua parte, è sicuramente necessario che i centri di potere (governi, istituzioni, imprese e multinazionali) intraprendano le dovute azioni politiche e sociali il prima possibile.

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