In questo articolo, esamineremo in profondità lo stato attuale dei livelli di CO₂ nell’atmosfera, analizzando una tendenza preoccupante che contraddice le aspettative e i suoi impatti. Negli ultimi decenni, c’era una crescente speranza che le concentrazioni di CO₂ iniziassero a diminuire, grazie agli sforzi globali. Tuttavia, i dati più recenti dell’Osservatorio Mauna Loa delle Hawaii, dove il CO₂ atmosferico è stato misurato per oltre 60 anni, rivelano una tendenza cruciale: invece di diminuire, i livelli di CO₂ stanno accelerando a uno dei tassi più rapidi mai registrati.
Questo forte aumento dei gas serra sta facendo salire le temperature globali, con il riscaldamento attuale che ha già raggiunto i 1,3°C sopra i livelli pre-industriali. L’urgenza è chiara: per limitare il riscaldamento globale a 1,5°C, come delineato nell’Accordo di Parigi, l’accumulo di CO₂ e altri gas serra deve non solo essere fermato, ma anche invertito.
In questo articolo, analizzeremo i seguenti fattori:
- Lo stato delle emissioni e delle concentrazioni di CO₂
- Le emissioni di CO₂ fossile nei principali paesi
- Il ruolo dei sink naturali di carbonio e il loro indebolimento
- Il bilancio globale del carbonio
- Le prospettive future e le strategie di mitigazione
1. Stato attuale delle emissioni e delle concentrazioni di CO₂
1.1 Dati recenti e tendenze
I dati raccolti negli ultimi anni dipingono un quadro preoccupante, con non solo le concentrazioni di CO₂ atmosferico che continuano ad aumentare, ma anche il tasso di questo aumento che sta accelerando a un ritmo allarmante.
L’Osservatorio Mauna Loa delle Hawaii monitora i livelli di CO₂ dal 1958, e la Curva di Keeling (qui sotto) illustra questa tendenza drammatica.
Nel 2024, l’aumento annuale di CO₂ a Mauna Loa ha raggiunto un record di 3,58 parti per milione (ppm), il più rapido mai registrato. Questo rapido aumento rispecchia un analogo incremento dei livelli globali di CO₂, che, secondo i dati satellitari, sono aumentati di 2,9 ppm nel 2024—segnando il secondo aumento più grande mai registrato dopo quello del 2015-2016.
Analizzando l’ultimo rapporto del Global Carbon Project, emerge la portata della sfida: le emissioni globali di CO₂ derivanti dai combustibili fossili e dal cemento sono destinate ad aumentare dello 0,8% nel 2024, raggiungendo un nuovo massimo di 37,4 miliardi di tonnellate di CO₂ (GtCO₂). Questo è superiore di 0,4 GtCO₂ rispetto al record precedente stabilito nel 2023. Considerando le emissioni totali—che includono sia i combustibili fossili che le emissioni legate all’uso del suolo—la cifra sale a 41,6 GtCO₂, riflettendo un aumento del 2% rispetto al 2023.
I dati del 2024 mostrano una crescita più lenta delle emissioni di CO₂ fossile rispetto al decennio precedente, grazie alla transizione verso fonti di energia rinnovabile e alla diminuzione dell’uso del carbone. Tuttavia, le emissioni legate all’uso del suolo sono leggermente diminuite, contribuendo a compensare alcune delle emissioni derivanti dai combustibili fossili. Nonostante questi sforzi, la rapida e profonda riduzione delle emissioni necessaria per stabilizzare le temperature globali rimane sfuggente.
Esaminando ulteriormente i dati, esploreremo delle comparazioni visive che illustrano come i livelli attuali di CO₂ si confrontano con gli scenari previsti dall’IPCC. Queste comparazioni evidenziano il vasto divario tra dove siamo oggi e dove dobbiamo essere per evitare impatti climatici catastrofici.
1.1 Confronto con le proiezioni IPCC
Il terzo rapporto del gruppo di lavoro del Sesto Rapporto di Valutazione (AR6) dell’IPCC, pubblicato nel 2022, ha delineato diversi “percorsi illustrativi” che forniscono una roadmap su come le diverse strategie di mitigazione potrebbero influenzare le future emissioni di gas serra e le temperature globali.
Tra gli scenari più ottimistici ci sono i “Shifting Pathways” (IMP-SP), “Low Demand” (IMP-LD) e “Renewables” (IMP-Ren). Questi percorsi illustrano come i diversi sforzi di mitigazione potrebbero limitare il riscaldamento globale a 1,5°C o superarlo leggermente prima di tornare al di sotto della soglia nei decenni successivi. Ogni scenario si concentra su diverse strategie per la riduzione delle emissioni e la transizione energetica:
- Shifting Pathways (IMP-SP): Si concentra su uno sviluppo sostenibile più ampio, affrontando le disuguaglianze e gradualmente eliminando i combustibili fossili.
- Low Demand (IMP-LD): Prioritizza la riduzione della domanda energetica, insieme a una graduale eliminazione dei combustibili fossili.
- Renewables (IMP-Ren): Immagina un futuro fortemente dipendente dalle fonti di energia rinnovabili.
Come mostrato nella tabella sottostante, l’accumulo di CO₂ atmosferico in questi percorsi rallenta significativamente rispetto al tasso medio di 2,41 parti per milione (ppm) all’anno osservato negli anni 2010. In particolare, il tasso di crescita scende a tra 1,33 e 1,79 ppm all’anno negli anni 2020, con un successivo declino delle concentrazioni di CO₂ previsto a partire dagli anni 2030 o 2040, con una riduzione finale dei livelli di CO₂ atmosferico.
Dall’analisi della tabella e dei tre scenari presentati, il percorso Low Demand (IMP-LD) ha l’impatto più significativo sulla riduzione dei livelli di CO₂ atmosferico. Questo scenario si concentra sulla riduzione della domanda energetica, e il raggiungimento di tale obiettivo è reso possibile grazie ai progressi nelle tecnologie di produzione più efficienti, nei sistemi di gestione dell’energia e nelle tecnologie per migliorare l’uso efficiente dell’energia.
Le tecnologie ORC di Exergy per il recupero del calore nei settori industriale e petrolifero & gas, e le pompe di calore industriali, sono contributi chiave a questo sforzo. Ottimizzando l’uso dell’energia, è possibile ottenere riduzioni sostanziali delle emissioni. Ad esempio, nel 2024 gli impianti operativi di Exergy hanno evitato l’emissione di 1.200.000 tonnellate di CO2.
2. Emissions di CO₂ da combustibili fossili nei principali paesi
Le emissioni globali di CO₂ da combustibili fossili, inclusi carbone, petrolio, gas e cemento, sono aumentate dello 0,8% nel 2024, stabilendo un nuovo record e superando i livelli pre-Covid. La Cina rimane il maggior emettitore, contribuendo al 32% delle emissioni globali, con un lieve aumento dello 0,4% nel 2024 dovuto all’aumento delle emissioni di gas naturale. Gli Stati Uniti rappresentano il 13% delle emissioni globali, con una piccola diminuzione dovuta alla riduzione delle emissioni da carbone e all’aumento dell’adozione di veicoli elettrici. L’UE, che rappresenta solo il 7% delle emissioni globali, ha registrato una riduzione del 2,2% delle emissioni di CO₂ nel 2024, alimentata dall’adozione di energia pulita e dall’alto costo dell’energia. Nel frattempo, le emissioni in India sono aumentate del 5,3%, principalmente a causa dell’aumento della domanda energetica da carbone e gas naturale. Nonostante l’espansione rapida delle energie rinnovabili in India, il paese è ancora in ritardo rispetto al ritmo della crescita della domanda di energia. Il resto del mondo, esclusi aviazione e navigazione internazionali, è responsabile del 38% delle emissioni globali, con un aumento delle emissioni dell’1,1% nel 2024. Queste tendenze evidenziano i progressi disomogenei tra i principali emettitori nella riduzione delle emissioni di CO₂ e sottolineano la necessità di una continua cooperazione e azione globale.
3. Il ruolo dei sink naturali di carbonio e il loro indebolimento
Gli oceani, le foreste e i suoli sono attori chiave nell’assorbire il CO₂ dall’atmosfera, fungendo da pozzi naturali di carbonio che aiutano a compensare le emissioni di gas serra. Le foreste catturano il carbonio attraverso la fotosintesi, immagazzinandolo negli alberi e nel suolo, mentre gli oceani assorbono una grande parte del CO₂, sia negli ecosistemi marini che disciolto nell’acqua di mare. Anche i suoli agiscono come significativi serbatoi di carbonio. Tuttavia, a causa dell’aumento delle temperature, della deforestazione, dell’acidificazione degli oceani e della degradazione del suolo, questi pozzi di carbonio stanno diventando più deboli e meno efficienti.
Uno dei fattori significativi dietro l’aumento record delle emissioni globali di CO₂ nel 2024 è stato l’indebolimento dei pozzi di carbonio terrestri. Questo ha permesso a una maggiore quantità di CO₂ di rimanere nell’atmosfera. Le condizioni di El Niño nella prima parte dell’anno hanno contribuito a questo, poiché hanno causato condizioni meteorologiche più calde e secche in molte regioni tropicali. Queste condizioni hanno portato a una crescita vegetativa più debole e a un maggiore rilascio di carbonio dai suoli in decomposizione e dagli incendi boschivi, riducendo la capacità degli ecosistemi terrestri di assorbire CO₂.
Con l’indebolimento di El Niño e l’arrivo delle condizioni di La Niña, si prevede che i pozzi di carbonio terrestri possano recuperare parzialmente. Ecco perché prevediamo un aumento più lento del CO₂ tra il 2024 e il 2025 rispetto al periodo 2023-2024, con un aumento stimato di 2,26 ppm.
I deboli pozzi di carbonio terrestri nel 2023, in parte a causa delle temperature globali estreme, sono stati ulteriormente colpiti da condizioni ancora più calde nel 2024. Questo è stato il primo anno in cui le temperature globali sono salite oltre 1,5°C sopra i livelli pre-industriali.
Man mano che il riscaldamento globale continua, le temperature estreme diventeranno più frequenti e intense, portando a effetti più forti sul ciclo del carbonio. Se i pozzi di carbonio terrestri si indeboliranno più del previsto, sarà più difficile rallentare l’aumento del CO₂ atmosferico. Il monitoraggio del ciclo globale del carbonio aiuterà a determinare se questa tendenza continuerà.
4. Il global carbon budget
Il Global Carbon Project fornisce annualmente una stima del bilancio globale del carbonio, che traccia le emissioni di CO₂ dalle attività umane e il loro assorbimento da parte degli oceani e della terra. L’ultimo bilancio, che include le stime per il 2024, è rappresentato nella figura allegata. I valori positivi indicano le fonti di CO₂, come i combustibili fossili e l’industria (blu scuro) e l’uso del suolo (blu medio). I valori negativi rappresentano i pozzi di carbonio, con gli oceani (grigio chiaro) e la vegetazione terrestre (grigio medio) che assorbono il CO₂. Il CO₂ rimanente, non assorbito da questi pozzi, si accumula nell’atmosfera (grigio scuro).
Dal 2015 al 2024, gli oceani hanno assorbito circa il 26,5% delle emissioni totali di CO₂ derivanti dalle attività umane, equivalenti a circa 10,6 GtCO₂ all’anno. Tuttavia, la capacità degli oceani di agire come pozzo di CO₂ si è stabilizzata dal 2016, dopo aumenti rapidi nei decenni precedenti. Questo cambiamento riflette il livellamento delle emissioni globali durante quel periodo.
Il pozzo di carbonio terrestre, che assorbe circa il 29% delle emissioni globali (circa 11,5 GtCO₂ all’anno), ha visto una significativa diminuzione dell’efficacia nel 2023, suscitando preoccupazioni riguardo al suo potenziale collasso. Tuttavia, con l’indebolirsi delle condizioni di El Niño, il pozzo terrestre si è in gran parte ripreso nel 2024, tornando al suo tasso di assorbimento tipico dell’ultimo decennio.
Nel frattempo, le emissioni di CO₂ causate dagli incendi boschivi sono state particolarmente elevate nel 2024, raggiungendo circa 7 GtCO₂ nei primi dieci mesi dell’anno—simili ai livelli sopra la media visti nel 2023. La maggior parte di queste emissioni è stata causata da grandi incendi in Nord e Sud America, specialmente in Canada e Brasile. È importante notare che le emissioni di CO₂ legate agli incendi sono riflesse sia nelle emissioni legate all’uso del suolo che nel pozzo terrestre, rendendo difficile confrontarle direttamente con altri componenti del bilancio del carbonio.
Nonostante il ruolo continuo dei pozzi naturali di carbonio, la tendenza complessiva rimane preoccupante. Le emissioni di CO₂ di origine umana continuano a superare la capacità del pianeta di assorbirle, portando a un costante aumento dei livelli di CO₂ atmosferico.
5. Prospettive future e strategie di mitigazione
Guardando al futuro, queste tendenze evidenziano l’urgenza di riduzioni sostanziali delle emissioni e di sforzi rafforzati per potenziare i pozzi naturali di carbonio. Senza azioni significative, gli aumenti futuri dei livelli di CO₂ potrebbero continuare ad accelerare, spingendo le temperature globali più in alto e aumentando le difficoltà nel raggiungere gli obiettivi climatici. Il percorso da seguire richiede una cooperazione globale rapida e sostenuta per stabilizzare il CO₂ atmosferico e mitigare gli impatti dei cambiamenti climatici.
Costruire una strategia globale di mitigazione del carbonio richiede di considerare vari fattori, riconoscendo la necessità di un approccio diversificato basato sull’industria, i paesi e le risorse disponibili, garantendo nel contempo l’armonizzazione.
In generale, le strategie di mitigazione che migliorano e accelerano la riduzione delle emissioni dovrebbero concentrarsi su:
- Investimenti significativi nelle innovazioni in energia pulita per decarbonizzare la produzione di energia, il riscaldamento e il settore della mobilità
- Una rapida fase di dismissione dei combustibili fossili come carbone, petrolio e gas
- Implementazione di quadri politici a lungo termine che permettano a tutti i governi e gli stakeholder di pianificare il cambiamento. Questi obiettivi a lungo termine dovrebbero essere legati a obiettivi e politiche a breve termine misurabili per monitorare i progressi e mantenere il corso verso gli obiettivi a lungo termine.
- Politiche progettate per sbloccare nuovi modelli di business e attrarre maggiori investimenti privati, specialmente nelle economie emergenti
- Cooperazione internazionale più forte per affrontare le sfide globali attraverso azioni coordinate che attraversano i confini.
Conclusione
In conclusione, affrontare la crisi climatica richiede un’azione urgente e coordinata a livello globale e locale. Le politiche globali, come l’Accordo di Parigi, sono essenziali, ma la cooperazione internazionale deve andare oltre gli impegni formali, con ogni paese che svolge il proprio ruolo in azioni concrete e tempestive. Le strategie di mitigazione devono essere sia pratiche che scalabili. Soluzioni urgenti come la riforestazione, la gestione sostenibile del suolo, l’innovazione nelle tecnologie per l’energia pulita e il dispiegamento delle energie rinnovabili sono vitali per ridurre le emissioni di CO₂. Inoltre, come evidenziato nei percorsi, la riduzione della domanda energetica gioca un ruolo cruciale nel raggiungimento di riduzioni significative delle emissioni. Concentrarsi sull’efficienza energetica è fondamentale per ridurre i livelli di CO₂. Il monitoraggio costante delle concentrazioni di CO₂ è anche essenziale per monitorare i progressi e prevenire il superamento delle soglie critiche.
Se sei un attore del settore che desidera contribuire agli obiettivi di riduzione del CO₂ ed esplorare tecnologie per ridurre le emissioni, Exergy offre soluzioni per ridurre le emissioni dalla produzione di calore e dal recupero del calore di scarto. Unisciti a noi nell’adottare tecnologie innovative e sostenibili per avere un impatto reale sull’ambiente.
Per maggiori informazioni, contattaci qui.
Collaboriamo insieme!
Risorse:
