Ogni anno, il mondo consuma una quantità di elettricità sufficiente a trasformare il Lago Erie in una vasca idromassaggio per un giorno, ovvero circa 23.000 TWh. La maggior parte di questa energia passa attraverso i trasformatori, che rappresentano quindi una componente fondamentale del nostro percorso verso l’azzeramento delle emissioni nette, afferma Christina Iosifidou, responsabile della sostenibilità e delle tecnologie di rete presso Siemens Energy e membro del comitato consultivo di fiera dell’ingegneria elettricaCWIEME Berlin.

Secondo la Commissione europea, ogni anno in Europa vengono sprecati 93 TWh di elettricità a causa delle perdite nei trasformatori. Si tratta di una quantità di elettricità superiore a quella prodotta nel 2023 da tutte le fonti rinnovabili del Regno Unito e pari a circa il tre per cento dell’energia totale generata in tutta Europa.

Le perdite dei trasformatori, sebbene di solito rappresentino solo l’uno o il due per cento del carico, si sommano nel corso dei 35 anni di vita utile prevista del trasformatore e costituiscono oltre il 95 per cento della sua impronta di carbonio complessiva. La produzione del trasformatore, la consegna e l’installazione costituiscono il restante cinque per cento.

Naturalmente, il miglioramento dell’efficienza dei trasformatori continua a essere oggetto di costante ricerca e sviluppo ed è parte integrante del DNA di qualsiasi produttore di trasformatori. I dati sono migliorati nel corso del tempo e la direttiva sulla progettazione ecocompatibile della Commissione europea richiede ora livelli minimi di efficienza dei trasformatori fino al 99,77 per cento. I trasformatori efficienti sono però più costosi e spesso l’efficienza va a discapito delle dimensioni compatte.

Sei ciò che mangi

Prima o poi ci scontreremo con i limiti della fisica: una parte dell’energia andrà sempre persa a causa di fenomeni quali l’isteresi, le correnti parassite e il riscaldamento di Joule. Poiché la maggior parte dell’impronta di carbonio di un trasformatore deriva proprio da queste perdite inevitabili, un trasformatore può essere veramente “verde” solo se l’elettricità con cui viene alimentato è verde.

Sebbene in alcune aree geografiche l’energia elettrica da fonti rinnovabili sia disponibile gratuitamente, l’origine dell’energia elettrica che un trasformatore riceve esula dal nostro controllo in qualità di produttori OEM. Spetta ai governi favorire lo sviluppo su larga scala necessario affinché l’energia elettrica verde diventi la norma.

Cosa possono fare gli OEM?

Un modo in cui i produttori possono ridurre l’impronta di carbonio di un trasformatore è quello di decarbonizzare il più possibile il processo di produzione. Ad esempio, gran parte delle emissioni di uno stabilimento di trasformatori deriva dai processi di essiccazione e di cottura in forno. Tradizionalmente, i forni vengono riscaldati utilizzando combustibili fossili, pertanto la loro elettrificazione e l’alimentazione con energia elettrica rinnovabile al 100% ridurrebbero significativamente le emissioni di carbonio. Infatti, tutti e quattro i forni di uno degli stabilimenti di Siemens Energy a Norimberga sono ora elettrici e funzionano con energia rinnovabile.

Tuttavia, proprio come nel caso dei veicoli elettrici, effettuare il passaggio prima che in un impianto sia disponibile una quantità sufficiente di energia elettrica verde vanifica qualsiasi riduzione delle emissioni.

L'utilizzo, ove possibile, di materiali provenienti da fonti sostenibili rappresenta un altro modo per decarbonizzare le catene di approvvigionamento. Infatti, oltre il 90% delle emissioni del settore manifatturiero deriva dalle materie prime e, di queste, circa l'85% è attribuibile al rame e all'acciaio. Passare all' acciaio verde e l’utilizzo di rame proveniente da fonti responsabili può fare una grande differenza, ma in alcune aree geografiche o nei paesi in via di sviluppo ciò potrebbe risultare più difficile a causa dei notevoli investimenti richiesti. Ad esempio, la conversione di un altoforno a carbone su quattro in un altoforno alimentato a idrogeno è costata a thyssenkrupp circa 2 miliardi di euro.

Tutto ciò spiega perché dobbiamo pianificare un periodo di transizione che includa e coinvolga l’intera catena del valore. È importante perché i produttori, in particolare i grandi OEM, hanno il potere di plasmare il settore richiedendo ai fornitori materiali prodotti in modo responsabile.

È proprio in questo contesto che si inseriscono eventi come CWIEME Berlin possono essere d’aiuto. Riunire tutti sotto lo stesso tetto rende possibile discutere argomenti cruciali come questi. Attraverso la collaborazione internazionale e lo scambio di idee lungo l’intera catena del valore, possiamo continuare a compiere progressi verso l’obiettivo “net zero”. Una volta raggiunto questo traguardo, andiamo tutti al Lago Erie per festeggiare.