Sotto la guida del Laboratorio federale svizzero per la scienza e la tecnologia dei materiali (Empa), un team di ricerca internazionale sta studiando modi per pianificare meglio sistemi energetici resilienti al clima nel Sud del mondo. All’Empa spiegano che «Concentrandosi sul caso di studio di Accra, la capitale del Ghana, il team multidisciplinare ha ampliato gli approcci di modellazione del sistema energetico convenzionale incorporando una gamma di sfide socio-tecno-economiche, impatti del cambiamento climatico e metriche di resilienza nei loro modelli. I loro approcci sono applicabili in tutto il mondo per supportare transizioni diffuse di sistemi energetici sostenibili e resilienti.
Quali criteri dovremmo usare per pianificare meglio i sistemi energetici resilienti? In che modo le sfide socio-economiche, tecniche e legate al cambiamento climatico influenzano la pianificazione dei sistemi energetici sostenibili in tutto il mondo? Come si presenta la situazione in una regione al di fuori della prospettiva industrializzata europea? Partendo da queste domande, 4 anni fa, il progetto di ricerca Energy Modeling for the Real World Transforming Modeling Approaches for Sustainable and Resilient Energy Planning (MEASURES) ha avviato uno studio interdisciplinare, con l’obiettivo di «Formulare approcci di modellazione che fornissero raccomandazioni ottimali per la pianificazione energetica resiliente al clima considerando varie dimensioni (domanda di energia, infrastrutture, dati climatici, resilienza e robustezza di un sistema e una serie di fattori socio-economici) che possono essere applicate a città e paesi in tutto il mondo».
Gli scienziati hanno prestato particolare attenzione a questioni che non vengono prese in considerazione nei modelli energetici tradizionali: eventi meteorologici estremi indotti dal cambiamento climatico, migrazione climatica, sistemi economici informali (vale a dire, attività economiche non monitorate e non contabilizzate nelle cifre ufficiali del PIL), valute instabili, guasti del sistema elettrico e domanda di energia repressa (ad esempio, a causa di infrastrutture o risorse finanziarie scadenti). Il Ghana deve affrontare tutte queste sfide, il che lo rende un caso di studio ideale e Mashael Yazdanie, Group Leader di Macro-Energy Systems all’l'Urban Energy Systems Laboratory dell'Empa, ha guidato il progetto MEASURES, finanziato dal Fondo nazionale svizzero per la scienza (FNS) tra il 2020 e il 2023.
Utilizzando il framework di modellazione open source, OSeMOSYS, i ricercatori svizzeri e del Ghana hanno sviluppato un modello di sistema energetico per Accra che «Ha prodotto capacità di sistema energetico ottimizzate in termini di costi, carbonio e resilienza e decisioni di pianificazione operativa per Accra, considerando le sue condizioni locali uniche».
Per quanto riguarda l'implementazione di tecnologie energetiche sostenibili sotto la minaccia del deprezzamento della valuta, i ricercatori hanno scoperto che «Gli investimenti in energia fotovoltaica ed eolica sono i più colpiti dall'aumento del deprezzamento nel caso di Accra. Se i sistemi fotovoltaici fanno parte di impegni di sostenibilità più ampi ad Accra, come prescritto dall'attuale Climate Action Plan di Accra, i nostri risultati indicano che questi investimenti dovrebbero essere effettuati prima piuttosto che dopo nell'orizzonte di pianificazione per garantire un'implementazione conveniente. Accra dovrebbe inoltre concentrarsi sulla cattura e l'utilizzo efficiente delle risorse di scarto, nonché sulla decarbonizzazione dei trasporti attraverso l'elettrificazione della flotta per una pianificazione del sistema energetico urbano solida e sostenibile».
Il caso di studio ghanese non è l'unico risultato di MEASURES; i ricercatori sperano che la loro indagine catalizzi approcci più completi e significativi per la pianificazione di sistemi energetici resilienti e sostenibili in tutto il mondo. Oltre ai disturbi ambientali che dovremo affrontare nei prossimi decenni a causa del cambiamento climatico, il loro approccio considera anche varie sfide socio-tecno-economiche che hanno ricevuto poca o nessuna attenzione nelle analisi convenzionali. Per questo era importante per il team del progetto «Condividere tutti i metodi e i risultati in formati open-access in modo che ricercatori e decisori in tutto il mondo potessero utilizzarli per informare e sviluppare ulteriormente metodologie, processi decisionali energetici e strategie di resilienza a lungo termine. I risultati e gli strumenti del progetto MEASURES rappresentano quindi una spinta inestimabile nello sviluppo di futuri sistemi energetici sostenibili, in particolare per i Paesi a basso e medio reddito che sono i più vulnerabili al cambiamento climatico».
