I motivi? Efficienza energetica e sicurezza, se l’offerta riuscirà a tenere il passo. Il report Rystad Energy sulle pompe di calore
La domanda globale di pompe di calore residenziali aumenterà alle stelle nei prossimi decenni a causa della maggiore richiesta di efficienza energetica e di domanda di consumo energetico che assumeranno un ruolo centrale per via dell’insicurezza energetica e degli sforzi di decarbonizzazione.
DOMANDA GLOBALE DI POMPE DI CALORE A 450 MILIONI DI UNITÀ ENTRO IL 2030,1,5 MILIARDI ENTRO IL 2050
In una ricerca di Rystad Energy mostra che la domanda globale di pompe di calore potrebbe raggiungere i 450 milioni di unità entro il 2030, raddoppiando il totale odierno di circa 190 milioni e potenzialmente triplicando a 1,5 miliardi entro il 2050. Questa previsione si basa sullo scenario di riscaldamento globale di 1,6 gradi di Rystad Energy, che noi credo sia a portata di mano.
Le pompe di calore sono efficienti e flessibili e utilizzano elettricità e refrigeranti per aspirare aria calda durante l’inverno e aria fresca quando la temperatura aumenta. Sono la forma più efficiente di riscaldamento degli ambienti e potrebbero essere cruciali per decarbonizzare il mercato dell’energia di consumo. Il riscaldamento residenziale rappresenta circa il 10% della domanda globale di energia, quindi i sistemi a pompa di calore potrebbero avere un impatto considerevole sulla domanda di energia e combustibili fossili.
IL POSSIBILE FRENO
Tuttavia, le questioni geopolitiche, le preoccupazioni sulla catena di approvvigionamento e le ristrutturazioni aggiuntive degli edifici che potrebbero essere necessarie per garantire l’efficienza del sistema potrebbero gettare un freno ai lavori.
HAVRO (RYSTAD): CI SONO OSTACOLI SIGNIFICATIVI DA SUPERARE
“Le pompe di calore potrebbero essere ila magia per ridurre la domanda nel mercato dell’energia residenziale e aiutare a inaugurare un mix energetico globale più verde, ma ostacoli significativi si frappongono al raggiungimento di queste previsioni della domanda, tra cui la guerra in Ucraina e regolamenti più severi, entrambi che sono preoccupazioni a lungo termine. Se il mercato è in grado di adattarsi al panorama in evoluzione e trovare soluzioni, le pompe di calore potrebbero diventare comuni entro la metà del secolo”, ha affermato Lars Nitter Havro, analista senior di Rystad Energy.
PREOCCUPAZIONI DELLA CATENA DI APPROVVIGIONAMENTO
Un avvertimento importante è che queste proiezioni sono probabili solo se la catena di approvvigionamento può supportare la crescita, e questo è un grande “se”, ha spiegato Rystad Energy. Le pompe di calore si basano su chip semiconduttori e gas nobili come neon, krypton e xeno svolgono un ruolo chiave nel processo di produzione. La fornitura globale di questi gas deve affrontare sfide significative a causa delle persistenti tensioni geopolitiche nell’Europa orientale. Il mondo stava affrontando una ben documentata carenza di chip prima del conflitto, ma la guerra in Ucraina ha esacerbato il problema.
L’Ucraina è il leader mondiale nella produzione di gas nobile, rappresentando il 50% della produzione globale di neon, 30% di xeno e 40% di krypton nel 2020. La guerra russa in Ucraina ha messo in dubbio la maggior parte di questa produzione. A seguito delle offensive russe nella regione del Mar Nero, le più grandi compagnie di separazione dell’aria dell’Ucraina, Cryoin Engineering e Ingas, hanno interrotto la produzione a Odesa e Mariupol. Queste società rappresentano dal 50% al 70% della capacità di produzione globale di gas neon.
La crescente domanda di veicoli elettrici e altri segmenti pesanti di semiconduttori hanno aumentato la pressione sui tempi di produzione. Il lead time dei semiconduttori è salito a un massimo storico di oltre 27 settimane a maggio da una media di 13 settimane nel 2019. Il centro di produzione Taiwan prevede di aumentare la produzione e, con Cina e Russia come fornitori di chip al secondo posto, i paesi occidentali sono alla ricerca impaziente di ulteriori fonti per affrontare la carenza.
GLI ALTRI OSTACOLI
I sistemi a pompa di calore si basano anche su idrofluorocarburi, classificati come gas fluorurati o gas serra fluorurati. Questi sono potenti emettitori di gas serra con un potenziale di riscaldamento globale fino a 25.000 volte maggiore di CO2 sollevando interrogativi su quanto siano “verdi” nella pratica i sistemi. Esiste una reale minaccia di una regolamentazione più severa sulle emissioni di gas fluorurati, in particolare da parte dell’Unione Europea (UE).
L’attuale serie di restrizioni dell’UE è stata adottata nel gennaio 2015, aggiungendo un sistema di quote e diversi divieti volti a ridurre le emissioni di due terzi entro il 2030 rispetto al 2014. In base alle normative vigenti, gli Stati membri dell’UE devono ridurre gradualmente la produzione e il consumo di gas fluorurati a un quinto dei livelli del 2015 entro il 2030. Tuttavia, la nuova legislazione proposta dalla Commissione europea punta a un approccio ancora più aggressivo, con un obiettivo di riduzione del 98% entro il 2050, se dovesse diventare legge. Considerando il ruolo guida che l’UE ha svolto nella regolamentazione relativa al clima, è ragionevole presumere che altri governi seguano l’esempio e istighino misure simili.
Ciò significa che sono necessarie alternative ai gas fluorurati e le opzioni più promettenti per le pompe di calore sono i refrigeranti naturali come il propano e la CO2, spiega Rystad Energy. Il propano è considerato uno dei refrigeranti più ecologicamente compatibili e beneficia anche di proprietà termodinamiche paragonabili ai gas fluorurati esistenti. La CO2 è un’altra buona opzione perché può essere ottenuta in modo sostenibile e funziona efficacemente a basse temperature ambiente, rendendo le pompe di calore un potenziale settore di prelievo per il crescente mercato della cattura del carbonio.
Entrambe queste alternative presentano tuttavia degli svantaggi. Il propano presenta un rischio di infiammabilità se utilizzato in spazi confinati pressurizzati, mentre la CO2 ha un’efficienza inferiore a temperature più elevate. Indipendentemente dai potenziali ostacoli a queste alternative, gli attuali gas fluorurati sono destinati all’inevitabile eliminazione graduale, il che significa che altre soluzioni dovranno svolgere un ruolo vitale nei futuri sistemi a pompa di calore. Ad esempio, la ricombinazione di gas fluorurati potrebbe essere una valida alternativa, come una miscela di idrofluorocarburi-idrocloro-fluoro-olefina (HFC-HFO) costituita da idrogeno, fluoro e carbonio. La miscela HFC-HFO è un’alternativa senza compromessi con proprietà termodinamiche simili ai gas fluorurati esistenti. Di conseguenza, nuove miscele HFC-HFO possono svolgere un ruolo nella transizione verso i refrigeranti naturali. In ogni caso,
Per aggiungere un altro ostacolo al mix, i sistemi a pompa di calore, sebbene efficaci a temperature non ottimali, funzionano correttamente solo in edifici ben isolati. Ciò significa che potrebbero essere necessari ulteriori lavori di ristrutturazione per migliorare l’isolamento per garantire l’efficienza, ha concluso Rystad Energy nel suo report.