Analisi Geopolitica

Africa: energia solare e prospettive d'investimento

11 Jul 2011

A cura di Marco Praturlon Ogni giorno il sole irradia sulla Terra in media 18 MJ/m2(megajoules per metro quadrato). La radiazione solare massima rilevata è di 35 MJ/m2 ed è caratteristica delle regioni equatoriali. Le tecnologie adeguate alla trasformazione di questa fonte rinnovabile sono state introdotte grazie alla scoperta (1839) da parte di Alexandre E. Becquerel di un fenomeno fisico ("l'effetto fotovoltaico") che permette la trasformazione di energia luminosa in energia elettrica. Questa scoperta avvenne grazie all'introduzione di due elettrodi d'argento in una soluzione acida all'interno di una scatola nera esposta alla luce solare: colpendo gli elettrodi, alcuni dei fotoni di cui è composta la luce – in particolare i fotoni con bassa lunghezza d'onda – vengono catturati e conferiscono energia ad alcuni elettroni dell'argento che si staccano dal proprio atomo e generano corrente elettrica. Successivamente Charles Fritts scoprì la conduttività degli elettrodi in selenio e oro e produsse la prima cella fotovoltaica (1883). Sebbene inefficiente (solo l'1% dell'energia ricevuta veniva convertito in elettricità), questa prima cella inizierà lo sviluppo delle attuali tecnologie fotovoltaiche. Con le scoperte di Albert Einstein (1905) e Robert A. Millikan (1916), la tecnologia fotovoltaica divenne adatta alla produzione industriale. I primi esemplari di celle fotovoltaiche a silicio vennero prodotti nel 1954 dalla Bell Laboratories e mostravano un rendimento del 6%. La Bell Laboratories fu seguita poi dalla Sharp (1963) e dalla Kyocera Corporation (1976). Gli impianti fotovoltaici più grandi si trovano in Europa (Italia, Germania, Repubblica Ceca, Spagna, Francia, Belgio, Portogallo e Grecia), Canada, Stati Uniti e Estremo Oriente (Corea del Sud, Cina). Recentemente il progetto Desertec ha rinnovato l'interesse per due nuove tecnologie: la concentrazione del potere termico solare (concentrated solar-thermal power o CSP) e le infrastrutture per distribuzione di corrente continua ad alta tensione (high-voltage direct current transmission lines). Introdotto nel 1965 dal Prof. Giovanni Francia con l'impianto di Sant'Ilario (Genova), il CSP prevede la concentrazione dell'energia termica solare in un unico recettore. Da qui il calore viene impiegato per alimentare macchinari in processi elettrogeni tradizionali come le turbine a vapore e i motori Sterling – un motore in cui un gas inerte (aria, Elio o Idrogeno) viene riscaldato e raffreddato così da espandersi e contrarsi imprimendo energia ad un pistone. Considerando che l'elettricità è accumulabile, questo processo può generare surplus energetici durante il giorno che possono essere immagazzinati senza grande dispersione e impiegati durante la notte. Questa caratteristica permette di compensare le fluttuazioni naturali della produzione elettrica degli impianti eolici e fotovoltaici. I principali impianti CSP si trovano oggi in Europa (Spagna, Italia, Germania), negli Stati Uniti, in Iran ed in Australia. Oltre alle potenzialità elettrogene, gli impianti ad energia solare sono caratterizzati anche dall'assenza di emissioni nocive per l'ambiente durante il processo di trasformazione. Introdotte nel 1885 dal Prof. René Thury con i collegamenti per l'approvvigionamento elettrico della città di Bözingen (Svizzera), le infrastrutture per la distribuzione di corrente continua ad alta tensione sono strutturate così da ridurre al minimo la dispersione di energia anche sulle grandi distanze e possono transitare sui fondali marini e nel sottosuolo. Attualmente queste linee operano nella Manica tra Francia e Gran Bretagna e tra Germania settentrionale, Olanda e Scandinavia. L'energia solare e l'Africa Il silicio e la luce solare sono centrali al moderno processo fotovoltaico e particolarmente presenti in Africa. Il silicio è un prodotto estratto principalmente dalla sabbia desertica (o biossido di silicio), una varietà facilmente estraibile nei deserti del Sahara e del Kalahari. La luce solare colpisce particolarmente la superficie africana e forma un angolo di circa 90° che massimizza l'energia ricevuta. Attualmente il continente africano ospita impianti fotovoltaici della Sustainable Energy Solutions (SES) in Nigeria (negli Stati di Fugar ed Edo) e in Congo (Ngidinga). La tedesca Energiebau Solarstromsysteme ha sviluppato l'impianto fotovoltaico che alimenta oggi interamente la sede dell'United Nations Environment Programme a Nairobi (Kenya). In Tunisia, Algeria e Marocco la Nur Energy ha istallato recentemente nuovi impianti. Ulteriori strutture fotovoltaiche sono in progettazione da parte della Sunpower Afrique in Togo, da parte della SES in Nigeria (Stato di Enugu) e da parte del progetto Desertec nella regione sahariana. L'Africa presenta oggi un solo impianto CSP operativo in Marocco (Ain Bni Mathar). Nuovi impianti sono previsti in Egitto (Kuraymat), in Algeria (Hassi R'mel), in Sudafrica (Upington), in Sudan – con una partecipazione cinese - e in Marocco. Opportunità di investimento Sebbene molto adatto alle necessità degli impianti ad energia solare, il continente africano presenta solo alcune centrali adatte allo sfruttamento di questa massiccia forma di energia rinnovabile. Per quanto riguarda gli impianti fotovoltaici, questa ridotta diffusione è motivata dai costi elevati e dalla mancanza di personale adeguatamente formato. I costi elevati si possono ridurre. E qualcuno lo ha già fatto. Negli Stati Uniti un gruppo di ricercatori del Dipartimento per l'Energia del Laboratorio Nazionale Lawrence Berkeley ha svolto una ricerca (Febbraio 2009) in merito ai costi legati agli impianti fotovoltaici statunitensi. Le dinamiche di costo hanno mostrato un andamento decrescente dal 1998 al 2007 per poi stabilizzarsi sui $7,60 per watt – segnando una riduzione del 27,62% nel periodo considerato. Oltre a mostrare la sussistenza di sensibili economie di scala, questa ricerca ha mostrato come la riduzione rilevata sia imputabile non ad una particolare contrazione dei costi di produzione delle celle fotovoltaiche, bensì ad una riduzione di tutti i costi accessori legati agli impianti (distribuzione, manutenzione). Questa ricerca ha anche evidenziato una dinamica leggermente decrescente per i costi di installazione che è sostenuta dai costi medi ridotti in Giappone e Germania - sensibilmente inferiori alla media statunitense. La mancanza di personale qualificato può essere contrastata con l'istituzione di scuole professionali ad hoc come quella prevista nel progetto Solar Valley (Etiopia, Addis Abeba) ed inaugurata nell'Ottobre 2010. Anche gli impianti CSP sono limitati a causa degli elevati costi di produzione elettrica. Ma secondo Jiang Lin (coordinatore del Gruppo Energetico per la Cina del Laboratorio Nazionale Lawrence Berkeley) ci sono elevate possibilità di ridurre i costi già nel breve periodo. Secondo Fred Morse (consulente senior presso la Abengoa Solar per le attività negli Stati Uniti) i costi possono essere ridotti attorno a 11 centesimi per kilowatt ora aggregando più impianti così da condividere i centri direzionali, la manutenzione e le reti distributive. Se questo avvenisse, i costi dell'energia solare potrebbero avvicinarsi a quelli dell'energia tradizionale – che sono compresi tra i 5 e i 18 centesimi per kilowatt ora. Conclusioni Il progresso tecnologico e la razionalizzazione economica possono sostenere una riduzione dei costi degli impianti a luce solare. E lo stanno già facendo. Considerando il tendenziale aumento della domanda, così come del prezzo del petrolio e del carbon fossile, queste dinamiche di costo possono rendere economicamente competitiva la produzione di elettricità tramite l'energia del Sole. La domanda mondiale di elettricità mostra sin dal 1971 una dinamica nettamente positiva: dal 1980 anche la produzione elettrica mondiale mostra una netta crescita. E un mercato in stabile crescita è una solida base da cui intraprendere attività imprenditoriali. Senza dimenticare la stabile disponibilità di energia solare. Date le loro particolari condizioni geografiche, i Paesi dell'Africa sub-sahariana (ma non solo) possono introdurre con particolari margini di guadagno una nuova industria nelle proprie economie, favorendo così la nascita di nuovi posti di lavoro e il proprio sviluppo economico. Indubbiamente delle opportune riforme nei sistemi politici e giuridici locali possono contenere il rischio e attrarre ulteriori investimenti dall'estero.