Can 100% renewable energy power the world? - Federico Rosei and Renzo Rosei

Traduttore: Elisabetta Siagri Revisore: Cristina Bufi-Pöcksteiner

[Scommetterei su sole ed energia solare. Gran fonte di energia!

Spero lo capiremo prima di aver esaurito petrolio e carbone.]

Every year, the world uses 35 billion barrels of oil.

Ogni anno, il mondo usa 35 miliardi di barili di petrolio.

This massive scale of fossil fuel dependence pollutes the Earth

Questa dipendenza da combustibile fossile su larga scala inquina la Terra

and it won't last forever.

e non durerà per sempre.

Scientists estimate that we've consumed about 40% of the world's oil.

Secondo gli scienziati abbiamo consumato circa il 40% del petrolio mondiale.

According to present estimates,

Stando alle stime attuali,

at this rate, we'll run out of oil and gas in 50 years or so,

a questa velocità, finiremo le riserve di petrolio e gas fra circa 50 anni,

and in about a century for coal.

e quelle di carbone in circa un secolo.

On the flip side, we have abundant sun, water, and wind.

Sole, acqua e vento d'altra parte, esistono in abbondanza.

These are renewable energy sources,

Queste sono fonti di energia rinnovabile,

meaning that we won't use them up over time.

ciò significa che non le esauriremo nel corso del tempo.

What if we could exchange our fossil fuel dependence

E se potessimo cambiare la dipendenza da combustibile fossile

for an existence based solely on renewables?

in un'esistenza basata solo sulle energie rinnovabili?

We've pondered that question for decades,

Ci abbiamo riflettuto per decenni,

and yet, renewable energy still only provides about 13% of our needs.

tuttavia le energie rinnovabili coprono solo il 13% dei nostri bisogni.

That's because reaching 100% requires renewable energy that's inexpensive

Questo perché raggiungere il 100% necessita di energia rinnovabile

gratuita

and accessible.

e accessibile.

This represents a huge challenge,

È una sfida enorme,

even if we ignore the politics involved and focus on the science and engineering.

anche ignorando la politica e concentrandosi su scienza e ingegneria.

We can better understand the problem by understanding how we use energy.

Possiamo comprendere meglio il problema capendo come usiamo l'energia.

Global energy use is a diverse and complex system,

L'uso di energia globale è un sistema vario e complesso,

and the different elements require their own solutions.

e i diversi elementi necessitano una diversa soluzione.

But for now, we'll focus on two of the most familiar in everyday life:

Ma per ora, ci concentreremo sulle energie più familiari e utilizzate:

electricity and liquid fuels.

l'elettricità e i combustibili liquidi.

Electricity powers blast furnaces, elevators, computers,

L'elettricità fa funzionare gli altiforni, gli ascensori, i computer,

and all manner of things in homes, businesses, and manufacturing.

e ogni genere di cose in casa, in ufficio e nell'industria.

Meanwhile, liquid fuels play a crucial role

I combustibili liquidi, invece, giocano un ruolo cruciale

in almost all forms of transportation.

in quasi ogni forma di trasporto.

Let's consider the electrical portion first.

Ma iniziamo della parte elettrica.

The great news is that our technology is already advanced enough

La buona notizia è che la tecnologia è già abbastanza avanzata

to capture all that energy from renewables,

da catturare tutta quell'energia da fonti rinnovabili,

and there's an ample supply.

e ce ne sono in abbondanza.

The sun continuously radiates

Il sole irradia continuamente sulla Terra

about 173 quadrillion watts of solar energy at the Earth,

circa 173 quadrilioni di watt di energia solare,

which is almost 10,000 times our present needs.

circa 10.000 volte più dei nostri bisogni attuali.

It's been estimated that a surface that spans several hundred thousand kilometers

Si stima che servirebbe una superficie

di diverse centinaia di migliaia di chilometri

would be needed to power humanity at our present usage levels.

per fornire energia sufficiente per coprire i nostri consumi attuali.

So why don't we build that?

Quindi perché non la costruiamo?

Because there are other hurdles in the way,

Perché ci sono altri ostacoli,

like efficiency

come l'efficienza

and energy transportation.

e il trasporto dell'energia.

To maximize efficiency,

Per massimizzare l'efficienza,

solar plants must be located in areas with lots of sunshine year round,

gli impianti solari dovrebbero trovarsi in aree dove il sole splende tutto l'anno,

like deserts.

come nei deserti.

But those are far away from densely populated regions

Ma sono molto lontani dalle regioni densamente popolate

where energy demand is high.

dove la domanda di energia è elevata.

There are other forms of renewable energy we could draw from,

Ci sono altre forme di energia rinnovabile da cui potremmo attingere:

such as hydroelectric,

l'energia idroelettrica,

geothermal,

la geotermica

and biomasses,

e le biomasse,

but they also have limits based on availability and location.

ma anche queste hanno dei limiti di disponibilità e localizzazione.

In principle, a connected electrical energy network

Teoricamente, una rete di energia elettrica connessa

with power lines crisscrossing the globe

con linee elettriche che attraversano il globo

would enable us to transport power from where it's generated

permetterebbe di trasportare l'energia dal luogo in cui è generata

to where it's needed.

fino a dove è richiesta.

But building a system on this scale faces an astronomical price tag.

Costruire un sistema di queste dimensioni richiede costi astronomici.

We could lower the cost by developing advanced technologies

Si potrebbero ridurre i costi sviluppando tecnologie avanzate

to capture energy more efficiently.

per catturare l'energia in modo più efficace.

The infrastructure for transporting energy would also have to change drastically.

Le infrastrutture per trasportare energia dovrebbero cambiare drasticamente.

Present-day power lines lose about 6-8% of the energy they carry

Le linee elettriche perdono da 6 a l'8% dell'energia che trasportano

because wire material dissipates energy through resistance.

perché il materiale dei fili dissipa energia a causa della resistenza.

Longer power lines would mean more energy loss.

Con linee elettriche più lunghe si perderebbe meno energia.

Superconductors could be one solution.

I superconduttori sarebbero una soluzione.

Such materials can transport electricity without dissipation.

Questi materiali possono trasportare elettricità senza dissiparla.

Unfortunately, they only work if cooled to low temperatures,

Sfortunatamente, funzionano solo se raffreddati a basse temperature,

which requires energy and defeats the purpose.

cosa che richiede energia e vanificherebbe i propositi.

To benefit from that technology,

Per beneficiare di questa tecnologia,

we'd need to discover new superconducting materials

dovremmo scoprire nuovi materiali superconduttori

that operate at room temperature.

che operano a temperatura ambiente.

And what about the all-important, oil-derived liquid fuels?

E cosa dire degli importantissimi combustibili liquidi a base di petrolio?

The scientific challenge there is to store renewable energy

La sfida scientifica è immagazzinare l'energia rinnovabile

in an easily transportable form.

in una forma facilmente trasportabile.

Recently, we've gotten better at producing lithium ion batteries,

Abbiamo migliorato la produzione delle batterie agli ioni di litio,

which are lightweight and have high-energy density.

che sono leggerissime e hanno un'alta densità energetica.

But even the best of these store about 2.5 megajoules per kilogram.

Ma anche le migliori immagazzinano solo 2,5 megajoule al kg.

That's about 20 times less than the energy in one kilogram of gasoline.

Vale a dire una quantità di energia

20 volte più bassa rispetto a un kg di benzina.

Per essere davvero competitive,

To be truly competitive, car batteries would have to store much more energy

le batterie delle macchine dovrebbero immagazzinare molta più energia

without adding cost.

senza costi aggiuntivi.

The challenges only increase for bigger vessels, like ships and planes.

La sfida si fa più dura per mezzi più imponenti,

come navi e aerei.

To power a cross-Atlantic flight for a jet,

Per un jet che attraversa l'Atlantico,

la batteria dovrebbe pesare circa mille tonnellate.

we'd need a battery weighing about 1,000 tons.

This, too, demands a technological leap towards new materials,

Anche questo richiede un salto tecnologico verso nuovi materiali,

higher energy density,

una densità energetica più elevata,

and better storage.

e migliore immagazzinamento.

One promising solution would be to find efficient ways

Una soluzione promettente sarebbe trovare dei metodi efficaci

to convert solar into chemical energy.

per trasformare l'energia solare in energia chimica.

This is already happening in labs,

Questo succede già nei laboratori,

but the efficiency is still too low to allow it to reach the market.

ma l'efficacia è ancora bassa per farli arrivare sul mercato.

To find novel solutions, we'll need lots of creativity,

Per trovare nuove soluzioni, abbiamo bisogno di molta creatività,

innovation,

innovazione,

and powerful incentives.

e grandi incentivi.

The transition towards all-renewable energies is a complex problem

La transizione verso energie completamente rinnovabili è un problema complesso

involving technology, economics, and politics.

che coinvolge tecnologia, economia e politica.

Priorities on how to tackle this challenge depend on the specific assumptions

Le priorità su come affrontare la sfida dipendono dai presupposti specifici

we have to make when trying to solve such a multifaceted problem.

che dobbiamo ipotizzare quando affrontiamo un problema così sfaccettato.

But there's ample reason to be optimistic that we'll get there.

Ma ci sono molte ragioni per credere che ci riusciremo.

Top scientific minds around the world are working on these problems

Grandi menti scientifiche lavorano su questi problemi in tutto il mondo,

and making breakthroughs all the time.

facendo continui passi avanti.

And many governments and businesses are investing in technologies

E molti governi e aziende stanno investendo in tecnologie

that harness the energy all around us.

che sfruttano l'energia tutto intorno a noi.