Plastica & energia

di Giuseppe Tamburini

Il presente articolo si focalizza sulla plastica per lo specifico settore della cosiddetta “Green Energy”, o “Energia Sostenibile”, uno dei temi oggi più in voga nel rapporto energia – ambiente. Con il termine “Energia Sostenibile” si intende quella modalità di produzione dell’energia che permette uno sviluppo sostenibile, ossia eco-compatibile.
In particolare si vuole evidenziare l’evoluzione dei consumi della plastica in relazione allo sviluppo delle capacità di produzione di energia verde (o sostenibile), con una panoramica a livello mondiale.
Nel rapporto energia – ambiente c’è anche un aspetto legato ai settori di utilizzo della plastica (es. componenti per automotive, packaging ecologico, recupero e riciclo della plastica eccetera), settori e argomenti trattati in altri articoli relativi ai vari settori di utilizzo della plastica o al suo riciclo.
Per “Energia Sostenibile” si intendono sostanzialmente le fonti di energia rinnovabile, ovvero quelle forme di energia che si rigenerano in tempi ben più brevi rispetto alle tradizionali forme di energia, e si tratta in genere di risorse naturali: le fonti di energia rinnovabile sono infatti alternative alle tradizionali fonti fossili, che sono considerate fonti di energia non rinnovabile. La caratteristica peculiare delle fonti di energia rinnovabile è quella che, in generale, sono forme di “energia pulita”, cioè non immettono in atmosfera sostanze che possono essere inquinanti (tipico esempio è l’emissione di CO2), e sono un pilastro della cosiddetta “Politica Ambientale”. La Direttiva Europea 2009/28/CE ha definito con chiarezza quali sono le fonti che effettivamente si possono considerare “rinnovabili”: tale Direttiva è stata recepita in Italia dal Decreto Legislativo N°. 28 del 3 marzo 2011. In base a tali Norme le fonti di energia rinnovabile sono sostanzialmente:
–    energia solare: impianti fotovoltaici;
–    energia da vento: pale eoliche;
–    energia idroelettrica: è la più antica fonte rinnovabile ed è altamente pulita, ricavata dalla forza delle acque;
–    energia geotermica: su quest’ultima però non esiste uniformità di giudizio, in quanto c’è la possibilità che un campo geotermico possa esaurirsi. Inoltre, allo stato attuale, l’energia geotermica rappresenta una frazione infinitesima della produzione totale di energia. Si può comunque certamente annoverare tra le fonti di energia pulita.
Per quanto riguarda l’energia nucleare, sebbene da fonte non fossile, non solo non è annoverabile tra le energie rinnovabili, in quanto basata sullo sfruttamento di riserve combustibili limitate, in particolare per quanto riguarda il ciclo di reazione che usa uranio-235 come combustibile (quello quasi esclusivamente sfruttato attualmente), ma non può essere considerata a tutti gli effetti come “sostenibile”, in quanto lo scavo e successivi trattamenti del minerale, compreso lo stoccaggio delle scorie radioattive, comportano una certa produzione di CO2.

Il mercato
Il consumo mondiale di polimeri per il settore delle energie sostenibili nel 2015 ha raggiunto 5,9 milioni di tonnellate. Pur trattandosi di un mercato che si può a ragion veduta definire “di nicchia” (rappresenta solo l’1 – 2% dei consumi totali mondiali di plastica), è però un mercato che sta conoscendo trend di crescita abnormi: infatti, nell’arco degli ultimi 11 anni, nonostante alcune oscillazioni da un anno all’altro, il tasso di incremento è stato del 30,9% medio annuo (vedi figura 1), dovuto al boom degli investimenti in nuovi impianti di produzione di energia verde.
I maggiori incrementi dei consumi di plastica sono stati registrati nel settore fotovoltaico (+ 43% medio annuo negli ultimi 11 anni).

L’Asia – Pacifico
Attualmente l’Asia – Pacifico è l’area geografica maggior consumatrice di plastica per energie verdi, con una quota del 62% sui consumi totali mondiali (vedi tabella 1). La Cina, maggior mercato mondiale, incide per il 52% sui consumi totali asiatici di plastica per impianti di energie sostenibili (vedi tabella 2), e per circa un terzo dei consumi mondiali. Nel 2015 i maggiori incrementi delle capacità installate in Asia sono state nel settore fotovoltaico (+ 48%). Le nuove installazioni hanno riguardato diversi paesi:
–    Cina: + 43,5% con 15 GW di nuova capacità installata:
–    India: + 224% con 2 GW di nuova capacità installata;
–    Giappone: + 13,4% con 10 GW di nuova capacità installata;
–    Sud Corea: + 41,7% con 1,01 GW di nuova capacità installata;
–    Taiwan: + 65,9% con 400 MW di nuova capacità installata;
–    Filippine: + 369% con 122 MW di nuova capacità installata;
–    Malesia: + 37,5% con 63 MW di nuova capacità installata;
–    Tailandia: + 9,3% con 121 MW di nuova capacità installata.
Anche nel settore eolico ci sono stati incrementi consistenti delle capacità installate (+ 18,8%) concentrati in:
–    Cina: + 26,6% con 30,5 GW di nuova capacità installata;
–    India: + 11,7% con 2,62 GW di nuova capacità installata;
–    Giappone: + 8,7% con 245 MW di nuova capacità installata;
–    Sud Corea: + 36,9% con 225 MW di nuova capacità installata;
–    Taiwan: + 2,2% con 14 MW di nuova capacità installata;
–    Australia: + 10% con 380 MW di nuova capacità installata.
Da un anno all’altro i consumi di plastica possono subire oscillazioni, a volte anche di una certa entità, in dipendenza delle nuove capacità installate: comunque, in generale l’area asiatica è quella che nell’arco degli ultimi 10 – 11 anni ha registrato i tassi di crescita più elevati nel mondo. In Cina, il maggior mercato asiatico e mondiale, la capacità installata di potenza fotovoltaica è aumentata dell’81% medio annuo, e la capacità installata di potenza eolica del 65% medio annuo. 

Nord e Sud America
Nel 2015 gli USA hanno registrato un incremento di circa il 18% rispetto al 2014 nei consumi di polimeri per energie sostenibili, grazie ad un forte incremento delle capacità installate soprattutto nell’eolico e nel fotovoltaico: un incremento non dissimile è stato registrato in Canada. Nell’arco degli ultimi 10 – 15 anni la capacità installata di energia eolica negli USA è aumentata ad un tasso medio annuo del 24 – 25%, mentre nel settore dell’energia fotovoltaica solo nell’arco degli ultimi 5 anni la capacità installata è circa ottuplicata (25% nel residenziale, 53% nelle utility).
In America Latina nel 2015 i mercati più rilevanti per le applicazioni della plastica nel settore delle rinnovabili sono stati:
–    il Cile, con 446 MW di nuova capacità installata nel fotovoltaico e 169 MW nell’eolico: con quest’ultima installazione il Cile è il secondo produttore di energia eolica in America Latina dopo il Brasile;
–    il Brasile con 2.754 MW di nuova capacità installata nell’eolico (+46% rispetto alla capacità installata già esistente);
–    il Messico, con 103 MW di nuova capacità installata nel fotovoltaico (+58% rispetto alla capacità installata già esistente);
–    Honduras, con 389 MW di nuova capacità installata nel fotovoltaico (prima inesistente) e 50 MW di nuova capacità installata nell’eolico;
–    Uruguay, con 316 MW di nuova capacità installata nell’eolico (+ 60% rispetto alla capacità installata già esistente);
–    Panama, con 235 MW di nuova capacità installata nell’eolico (+ 670% rispetto alla capacità installata già esistente);
–    investimenti minori nel settore eolico sono stati effettuati nel 2015 in Argentina, Costa Rica e Guatemala.
L’America Latina è stata l’area geografica che nel 2015 ha registrato globalmente il maggior incremento delle capacità di produzione di energia eolica (+ 40%). 

Medio Oriente e Africa
In Medio Oriente i due mercati di maggiori dimensioni sono la Turchia e Israele. Nel 2015 la Turchia ha installato nuove capacità nel settore fotovoltaico, che hanno permesso di moltiplicare per un fattore di 4,6 volte la capacità pre – esistente: investimenti di rilievo sono stati effettuati anche nel settore eolico e geotermico. Israele nel 2015 ha installato nuove capacità di energia fotovoltaica, con un incremento del 29% rispetto alla capacità installata pre-esistente: attualmente Israele è di gran lunga il maggior produttore di energia fotovoltaica in Medio Oriente. 
In Africa mercati di una certa consistenza nel 2015 sono stati:
–    Sud Africa, con una nuova capacità installata di 483 MW di energia eolica (+ 85% rispetto alla capacità installata pre – esistente);
–    Etiopia, con una nuova capacità installata di 153 MW di energia eolica, che segna un raddoppio rispetto alla capacità pre – esistente;
–    Algeria, con 279 MW di nuova capacità installata di energia fotovoltaica, che ha all’incirca decuplicato la capacità installata pre – esistente;
–   Giordania, con 117 MW di nuova capacità di energia eolica installata, prima quasi inesistente.

L’Europa
In Europa Occidentale il mercato di maggiori dimensioni è quello inglese, soprattutto per impieghi nel fotovoltaico, dove gli investimenti nel 2015 hanno registrato un incremento del 54% sul 2014, in controtendenza rispetto alla stragrande maggioranza degli altri paesi europei occidentali. In contrazione invece nel 2015 il mercato tedesco, secondo mercato europeo occidentale dopo il Regno Unito: il forte calo degli investimenti negli impianti fotovoltaici non è stato compensato dall’aumento degli impianti eolici installati. Limitate le applicazioni della plastica nel settore idroelettrico: in questo settore i maggiori mercati sono la Norvegia, la Svezia, la Francia, l’Italia, la Spagna e la Svizzera
Nell’Europa dell’Est la Romania è stata nel 2015 il maggior mercato per quanto concerne le applicazioni nel fotovoltaico e nell’idroelettrico, seguita a distanza dal mercato ceco (soprattutto impianti fotovoltaici). Per applicazioni nell’eolico si distingue la Polonia.
In generale in tutta la CSI gli investimenti per energie rinnovabili (e quindi i consumi di plastica per impianti di produzione) sono ancora limitati. Tra le fonti di energia rinnovabile l’energia idroelettrica è quella più usata in Russia (rappresenta infatti circa il 16% dell’energia totale prodotta nel paese). Gli impianti di produzione di questo tipo di energia sono ancora per la maggior parte vecchi ed obsoleti (risalgono infatti ancora all’era sovietica). Escludendo l’energia idroelettrica, gli altri impianti di energie rinnovabili incidono per meno del 2 per mille della produzione totale di energia nel paese. Il primo impianto di energia solare è stato installato in Russia nel Novembre 2010 a Belgorod Oblast: fino a tale data questa fonte di energia era praticamente inesistente. Consapevole di tale mancanza, il Governo Russo ha in progetto piani per lo sviluppo di questo tipo di energie. L’ultimo di tali progetti è quello pre – approvato dal Russian Electricity Market Council a fine 2015 per una capacità di 460 MW di energia fotovoltaica. Altri 900 MW di capacità erano stati decretati per gli anni 2013 – 2014, ma la maggior parte ancora non sono stati costruiti. Se tutti questi progetti dovessero realizzarsi si installerebbero in totale 1.360 MW di energia fotovoltaica. Ma va rilevato che, nonostante nella zona sud della Russia sussistano le condizioni favorevoli per la creazione di impianti fotovoltaici, ci sono diversi ostacoli di altro tipo che ne sfavoriscono la realizzazione. Innanzitutto ci sono pochi produttori di pannelli fotovoltaici in Russia; inoltre il collegamento alle smart grids (dorsale di reti intelligenti) è difficoltoso; infine l’abbondante offerta delle fonti di energia più tradizionali (petrolio e gas naturale), nonché il notevole peso dell’energia nucleare hanno un effetto di freno sulla creazione di altre fonti di energia. Attualmente, secondo le ultime statistiche disponibili, sarebbero operative nel paese tra i 3 e i 5 MW di potenza di energia fotovoltaica. Comunque, secondo i piani governativi la capacità fotovoltaica in Russia dovrebbe arrivare nel 2020 a 150 MW (ben poca cosa se si pensa ad esempio ai circa 40.000 MW installati in Germania). Limitatissime pure l’energia geotermica e l’energia eolica.
Nel settore degli impianti per energia idroelettrica i consumi di plastica sono molto limitati: nel 2015 i tre quarti delle nuove capacità sono state installate nei paesi emergenti: Brasile, Turchia, India e Cina. Anche gli USA hanno registrato comunque un buon incremento di capacità: altri mercati di dimensioni minori con buoni tassi di crescita nel 2015 sono stati l’Africa (550 MW), il Medio Oriente (in particolare l’Iran), e l’Europa (più di un GW).
L’energia geotermica è ancora poco diffusa e accessibile in aree geografiche limitate. Nel 2015 la nuova capacità é aumentata di 600 MW a livello mondiale: quattro paesi (Italia, Messico, Turchia e USA) rappresentano circa il 100% della nuova capacità installata.

Previsioni di sviluppo del mercato
In linea generale le energie “verdi” sono destinate ad affermarsi anche nei prossimi anni, anche se a ritmi più ridotti rispetto al “boom” degli ultimi 10 – 15 anni, in quanto l’adozione di tali fonti di energia rappresenta una strategia fondamentale e irrinunciabile nel quadro delle politiche ambientali, nonché dell’efficienza energetica, in un contesto che vede la domanda mondiale di energia crescere del 33 – 35% di qui al 2035. Anche se i combustibili fossili rappresenteranno ancora a lungo la principale fonte di energia (ancora circa l’80% nel 2035), in ogni caso le energie pulite (quindi non inquinanti) saranno quelle che continueranno a registrare i tassi di crescita più elevati. Nel giugno 2015 il G-7 ha raggiunto un accordo che prevede un taglio delle emissioni di gas serra fra il 40 e il 70% nel 2050 rispetto ai livelli del 2010. I paesi del G7 hanno anche riconosciuto che tale obiettivo non sarà raggiungibile senza la collaborazione di tutte le grandi potenze mondiali, a partire dalla Cina, aggiungendo inoltre di voler accelerare l’accesso a tali tecnologie anche all’Africa.
Oltre che dalle loro intrinseche caratteristiche di energie pulite, le fonti rinnovabili saranno favorite anche da un ulteriore calo dei costi di costruzione di nuovi impianti: per gli impianti eolici e fotovoltaici è prevista una riduzione dei costi totali di costruzione tra il 27 e il 40% nell’arco dei prossimi 15 – 20 anni, dopo una già consistente riduzione verificatasi negli ultimi anni: infatti, con il rapido aumento delle capacità installate i processi di produzione diventano progressivamente più accessibili e di scala.
Molto dipenderà anche dai finanziamenti e dagli incentivi fiscali dei vari Governi. Un tipo di finanziamento che sta avendo sempre più successo è quello di finanziamento attraverso piattaforme di crowdfunding, ovvero piattaforme di finanziamento specializzato di vario tipo (attraverso prestiti diretti, obbligazionari, equity, prestiti di importi minimi restituiti a termini prestabiliti) finalizzate a promuovere progetti legati alla green economy. 
In termini di crescita di qui ai prossimi anni si prevede che gli USA supereranno l’Unione Europea: attualmente gli USA sono al secondo posto dopo la Cina come responsabili dell’inquinamento ambientale nel mondo (vedi figura 5); ma in termini assoluti saranno Cina e India a guidare la classifica della crescita, con un totale di nuove capacità installate superiore alla somma delle nuove capacità installate negli USA ed Unione Europea messe insieme. Da notare fra l’altro che nell’arco degli ultimi 15 anni le emissioni di CO2 sono diminuite di circa il 17% negli USA, di circa un 13% nella UE 15, mentre, nonostante il forte incremento di nuove capacità installate per la produzione di energia verde, sono circa raddoppiate in Cina e ancor più in India, e questo ovviamente è un’ulteriore motivazione alla spinta di fonti di energia pulite in tali paesi.
Per quanto concerne la plastica il suo utilizzo è previsto pertanto in crescita innanzitutto per l’aumento delle capacità installate, e, inoltre anche per un’ulteriore penetrazione dell’uso di tali materiali, soprattutto nel settore fotovoltaico, maggior utilizzatore di plastica.
A livello globale la domanda di materie plastiche per energie rinnovabili è prevista crescere, in uno scenario ragionevolmente conservativo, ad un tasso medio annuo del 10,2%, per arrivare ad un consumo globale di 8,7 milioni di tonnellate nel 2019. 
Il settore fotovoltaico sarà ancora il mercato trainante nei prossimi anni, con una crescita al di sopra della media (vedi tabella 4), concentrata soprattutto nel settore domestico – residenziale.
L’Asia sarà l’area geografica trainante anche nei prossimi anni, con la Cina al top sia in termini di crescita, sia in termini di quantitativi di plastica consumati (vedi tabella 5): secondo mercato in termini di futura crescita sarà il mercato nord – americano. Nord America, Cina e India insieme saranno responsabili del 96% dell’aumento totale mondiale della domanda di materie plastiche per impianti di energia sostenibile nell’arco dei prossimi 4 anni.