Il ritorno della produzione di pannelli solari negli Stati Uniti allevia il cambiamento climatico

Secondo una nuova ricerca della Cornell Engineering pubblicata l’8 marzo da Nature Communications, la produzione interna di pannelli solari – la maggior parte dei quali è ora prodotta in Asia – può accelerare la decarbonizzazione negli Stati Uniti e ridurre i cambiamenti climatici più rapidamente.

"Se riportiamo la produzione di pannelli solari negli Stati Uniti, questo ci aiuterà a realizzare gli obiettivi di decarbonizzazione più velocemente", ha affermato Haoyue Liang, dottorando in ingegneria dei sistemi, coautore di "Reshoring Silicon Photovoltaics Manufacturing Contributs to Decarbonization and Climate Change Mitigation" con Fengqi You, Roxanne E. e Michael J. Zak Professori di Ingegneria dei Sistemi Energetici.

"Mentre i pannelli solari fotovoltaici emergono come una delle principali fonti di energia che caratterizzeranno il mercato energetico statunitense per il resto del 21° secolo", ha affermato Liang, "la produzione e l'approvvigionamento di pannelli qui si allineeranno ai nostri obiettivi climatici e alla nostra politica energetica".

Secondo lo studio, la produzione di pannelli fotovoltaici in silicio cristallino negli Stati Uniti risolve le sfide logistiche e allevia i problemi dei gas serra.

Gli scienziati hanno analizzato la produzione negli Stati Uniti per scoprire come potrebbe ridurre le emissioni di gas serra e il consumo di energia. Se la produzione di pannelli solari potesse tornare negli Stati Uniti entro il 2035, le emissioni di gas serra derivanti dalla creazione di pannelli sarebbero ridotte del 30% e il consumo di energia sarebbe ridotto del 13%, rispetto al 2020, quando gli Stati Uniti dipendevano quasi interamente dai partner commerciali internazionali .

Entro il 2050, i pannelli solari prodotti e utilizzati negli Stati Uniti saranno più efficienti, ridurranno l’impronta di carbonio del 33% e utilizzeranno il 17% in meno di energia rispetto ai pannelli solari forniti a livello globale nel 2020.

Le previsioni di mitigazione del cambiamento climatico verrebbero soddisfatte sia riportando la produzione di pannelli solari negli Stati Uniti sia inserendo principalmente energia rinnovabile nella rete elettrica, cosa prevista nei prossimi decenni.

Sulla base delle proiezioni sulla transizione alla decarbonizzazione energetica che avviene parallelamente al reshoring, ha affermato You, gli Stati Uniti vedranno una quota maggiore di energia rinnovabile che rappresenterà il consumo di energia primaria e un consumo di energia primaria complessivamente inferiore nel corso degli anni per la produzione di pannelli solari.

Secondo la Casa Bianca, l’Inflation Reduction Act – convertito in legge nell’agosto 2022 – fornisce 369 miliardi di dollari in incentivi alle imprese e crediti d’imposta per costruire un’economia basata sull’energia pulita. Oltre alle turbine eoliche e agli impianti a batteria su scala di rete, la legge prevede la produzione di oltre 950 milioni di pannelli solari.

Secondo la US Energy Information Administration, nel 2022, circa 4,24 trilioni di kilowattora di elettricità sono stati generati a livello nazionale in impianti di grandi dimensioni negli Stati Uniti. Circa il 22% dell’elettricità proveniva da fonti energetiche rinnovabili, ma solo il 3,4% era generato dall’energia solare.

"Entro il 2050, circa la metà dell'elettricità statunitense proverrà dall'energia solare. Ora ne abbiamo solo il 3% circa", hai detto. "Gli Stati Uniti stanno accelerando. Aumenteremo la capacità solare da 74 gigawatt nel 2022 a 1.600 gigwatt previsti entro il 2050. Ciò significa che avremo bisogno di molti più pannelli nei prossimi tre decenni."

La catena di fornitura globale dei pannelli fotovoltaici in silicio cristallino è sempre più fragile, ha affermato You, poiché la recente crisi marittima durante la pandemia e altri rischi geopolitici minacciano di rinviare importanti progetti solari.

"Gli effetti della ristrutturazione della catena di fornitura continuano a propagarsi in tutto il settore fotovoltaico", ha affermato, "poiché l'eccessivo affidamento sulla struttura del commercio globale enfatizza le interruzioni che mettono a repentaglio tutti i paesi coinvolti".

Il nuovo documento crea previsioni ragionevoli per scenari che coinvolgono una fornitura interna di pannelli centrata sugli Stati Uniti, che potrebbe portare a una catena di approvvigionamento competitiva di produzione di componenti di moduli di pannelli solari in regioni come Alabama, Florida e Georgia.

"Se si considera che l'industria dei pannelli solari crescerà di un fattore 10 fino alla metà del secolo, i risparmi sulle emissioni di gas serra potrebbero essere piuttosto significativi", ha affermato You, che è anche docente senior presso il Cornell Atkinson Center for Sustainability.