Il boom della produzione ecologica americana, dalle batterie per veicoli elettrici alla produzione di pannelli solari, non è ancora alimentato da energie rinnovabili

La nuova fabbrica di batterie Panasonic da 4 miliardi di dollari a De Soto, Kansas, è progettata per essere un modello di sostenibilità: è un fabbrica completamente elettrica senza bisogno di ciminiera.Una volta terminato, coprirà le dimensioni di 48 campi da calcio, darà lavoro a 4.000 persone e produrrà batterie abbastanza avanzate da fornire mezzo milione di auto elettriche all’anno.

Ma c’è un problema, ed è grosso.

Anche se la fabbrica funzionerà per la maggior parte del tempo con energia eolica e solare, le rinnovabili hanno fornito solo il 34% dell’energia elettrica dell’azienda locale Evergy nel 2023.

In gran parte degli Stati Uniti, i combustibili fossili svolgono ancora un ruolo chiave nel soddisfare la domanda di energia.In effetti, Evergy ha chiesto il permesso di farlo prolungare la vita di una vecchia centrale elettrica a carbone per soddisfare la crescente domanda, anche da parte della fabbrica di batterie.

Con i miei studenti al Wellesley College, lo sono stato seguendo il boom degli investimenti nella produzione di energia pulita e come questi progetti – compresa la produzione di batterie, pannelli solari e turbine eoliche e le relative catene di fornitura – mappa sulla rete elettrica nazionale.

L’impianto di batterie del Kansas evidenzia le sfide future mentre gli Stati Unitiaumenta la produzione di tecnologie energetiche pulite e si libera dai combustibili fossili.Illustra inoltre il potenziale di questo settore per accelerare la transizione verso le energie rinnovabili a livello nazionale.

Il boom manifatturiero delle tecnologie pulite

Cominciamo con alcune buone notizie.

Solo nel settore delle batterie, le aziende hanno annunciato l’intenzione di costruire 44 grandi fabbriche con il potenziale per produrre abbastanza celle per fornire più di 10 milioni di veicoli elettrici all’anno nel 2030.

Questa è la portata dell’impegno necessario se gli Stati Unitiaffronterà il cambiamento climatico e ne farà fronte nuovi standard sulle emissioni delle auto annunciato nel marzo 2024.

La sfida:Queste fabbriche di batterie e i veicoli elettrici che equipaggiano richiederanno molta elettricità.

Produrre abbastanza celle della batteria Secondo uno studio, per immagazzinare 1 kilowattora (kWh) di elettricità – sufficiente per un’autonomia da 2 a 4 miglia in un veicolo elettrico – sono necessari circa 30 kWh di energia di produzione. studio recente.

Combinando tale stima e il nostro tracciamento, prevediamo che nel 2030 la produzione di batterie negli Stati Unitirichiederebbe circa 30 miliardi di kWh di elettricità all’anno, supponendo che le fabbriche funzionino con l’elettricità, come quella del Kansas.Ciò equivale a circa il 2% di tutti gli Stati Uniti.energia elettrica industriale utilizzata nel 2022.

L’enorme potenziale solare della cintura batteria

Un gran numero di questi impianti sono previsti in una regione degli Stati UnitiIl Sud soprannominò il “cintura della batteria.” Il potenziale dell’energia solare è elevato in gran parte della regione, ma la rete elettrica lo fa ne fa poco uso.

Il nostro tracciamento è stato trovato che tre quarti della capacità di produzione di batterie si trovano negli stati con produzione di elettricità rinnovabile inferiore alla media Oggi.E in quasi tutti questi luoghi, una maggiore domanda porterà ad un aumento emissioni marginali, perché quella potenza extra proviene quasi sempre dai combustibili fossili.

Tuttavia, abbiamo anche monitorato quali aziende produttrici di batterie si stanno impegnando ad alimentare le proprie attività produttive con elettricità rinnovabile, e i dati indicano un futuro più pulito.

Secondo i nostri calcoli, metà delle batterie saranno prodotte in stabilimenti che si sono impegnati a soddisfare almeno il 50% della loro domanda di elettricità da fonti rinnovabili entro il 2030.Ancora meglio, questi impegni sono concentrati nelle regioni degli Stati Uniti.dove gli investimenti sono rimasti indietro.

Alcune aziende si stanno già attivando.Tesla sta costruendo il il più grande impianto solare del mondo sul tetto della sua fabbrica in Texas.LG si è impegnata a fornire risorse Energia solare e idroelettrica rinnovabile al 100%. per la sua nuova fabbrica di catodi nel Tennessee.E Panasonic sta adottando misure per raggiungere questo obiettivo emissioni nette pari a zero per tutti i suoi stabilimenti, compreso quello nuovo in Kansas, entro il 2030.

Maggiori impegni aziendali possono contribuire a rafforzare la domanda per la diffusione dell’energia eolica e solare in tutta la fascia di batterie emergente.

Cosa significa questo per la domanda di elettricità negli Stati Uniti

Produrre tutte queste batterie e caricare tutti questi veicoli elettrici aumenterà la domanda sulla rete elettrica.Ma questo non è un argomento contro i veicoli elettrici.Tutto ciò che si collega alla rete, che si tratti di un veicolo elettrico o della fabbrica che produce le batterie, diventa più pulito man mano che sempre più fonti di energia rinnovabile entrano in rete.

Questa transizione sta già avvenendo.Sebbene il gas naturale domini la produzione di elettricità, nel 2023 le energie rinnovabili hanno fornito più elettricità del carbone per la prima volta negli Stati Unitistoria.IL previsioni del governo che nel 2024, il 96% della nuova capacità di generazione di elettricità aggiunta alla rete sarà priva di combustibili fossili, comprese le batterie.Queste tendenze stanno accelerando, grazie al incentivi per la diffusione dell’energia pulita inclusa nella legge sulla riduzione dell’inflazione del 2022.

Guardando avanti

La grande lezione qui è che la sfida in Kansas non è la fabbrica di batterie, ma la rete elettrica sempre più antiquata.

Con l’accelerazione degli investimenti in un futuro di energia pulita, l’America avrà bisogno di farlo riprogettare gran parte della sua rete elettrica utilizzare sempre più energie rinnovabili e, allo stesso tempo, elettrificare tutto, dalle automobili alle fabbriche alle case.

Ciò significa che investire nella modernizzazione, nell’espansione e nella decarbonizzazione della rete elettrica è importante quanto costruire nuove fabbriche o passare alle auto elettriche.

Gli investimenti nella produzione di energia pulita svolgeranno un ruolo chiave nel consentire tale transizione:Alcune delle nuove batterie avanzate verranno utilizzate sulla rete, fornendo accumulo di energia di riserva per i periodi in cui la produzione di energia rinnovabile rallenta o la domanda di elettricità è particolarmente elevata.

A gennaio, le Hawaii hanno sostituito il suo ultima centrale elettrica a carbone con un sistema di batterie avanzato.Non passerà molto tempo prima che ciò accada anche in Tennessee, Texas e Kansas.