Ogni anno, il mondo consuma una quantità di elettricità sufficiente a trasformare il lago Erie in una vasca idromassaggio per un giorno, circa 23.000 TWh. La maggior parte di questa energia passa attraverso i trasformatori, che sono quindi una parte 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 dei trasformatori. Si tratta di una quantità di elettricità superiore a quella prodotta da tutte le fonti rinnovabili nel Regno Unito nel 2023 e pari a circa il tre per cento di tutta l'energia generata in Europa.

Le perdite del trasformatore, sebbene solitamente rappresentino solo l'1-2% del carico, si sommano nel corso dei 35 anni di funzionamento previsto del trasformatore e rappresentano oltre il 95% della sua impronta di carbonio totale. La produzione del trasformatore, la consegna e l'installazione costituiscono il restante 5%.

Naturalmente, il miglioramento dell'efficienza dei trasformatori continua a essere un argomento di costante ricerca e sviluppo ed è nel DNA di qualsiasi produttore di trasformatori. I numeri sono migliorati nel tempo e la direttiva Ecodesign della Commissione Europea richiede ora un'efficienza minima dei trasformatori fino al 99,77%. Tuttavia, i trasformatori efficienti sono più costosi e spesso l'efficienza comporta un costo in termini di compattezza.

Sei quello che mangi

Alla fine, incontreremo i limiti della fisica: una parte dell'energia andrà sempre persa a causa di fenomeni quali l'isteresi, le correnti parassite e il riscaldamento Joule. Poiché la maggior parte dell'impronta di carbonio di un trasformatore deriva da queste perdite inevitabili, un trasformatore può essere veramente ecologico solo quando l'elettricità che alimenta è ecologica.

Sebbene l'elettricità rinnovabile sia disponibile gratuitamente in alcune aree geografiche, l'origine dell'elettricità che riceve un trasformatore è fuori dal nostro controllo in quanto OEM. Spetta ai governi facilitare lo sviluppo su larga scala necessario per rendere l'elettricità verde 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 una fabbrica di trasformatori proviene dai processi di essiccazione e cottura in forno. Tradizionalmente, i forni vengono riscaldati utilizzando combustibili fossili, quindi elettrificarli e alimentarli con energia elettrica rinnovabile al 100% ridurrebbe 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 sia disponibile una quantità sufficiente di energia elettrica verde in una struttura vanifica qualsiasi riduzione delle emissioni.

L'utilizzo di materiali provenienti da fonti sostenibili, ove possibile, è un altro modo per decarbonizzare le catene di approvvigionamento. Infatti, oltre il 90% delle emissioni prodotte dal settore manifatturiero proviene dalle materie prime e, di queste, circa l'85% proviene dal rame e dall'acciaio. Passare all' acciaio verde e l'utilizzo di rame proveniente da fonti responsabili può fare una grande differenza, ma farlo potrebbe essere più difficile in alcune aree geografiche o nei paesi in via di sviluppo a causa dei notevoli investimenti richiesti. Ad esempio, convertire uno su quattro altiforni a carbone in altiforni a idrogeno è costato a thyssenkrupp circa 2 miliardi di euro.

Tutto ciò spiega perché è necessario 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 qui che eventi come CWIEME Berlin possono essere d'aiuto. Riunire tutti sotto lo stesso tetto rende possibile discutere argomenti critici come questi. Attraverso la collaborazione internazionale e lo scambio di idee lungo l'intera catena del valore, possiamo continuare a progredire verso l'obiettivo zero emissioni nette. Una volta raggiunto, andiamo tutti al Lago Erie per festeggiare.