Uno strumento migliorato di modellizzazione multidimensionale della sostenibilità
I rischi e gli impatti derivati dai cambiamenti climatici stanno diventando sempre più complessi e difficili da gestire, e il passaggio a un futuro a basso tenore di carbonio e a zero emissioni richiede un’altrettanto complessa integrazione di considerazioni socioeconomiche, energetiche e ambientali. I modelli di valutazione integrata (IAM, integrated assessment model) sono concepiti esattamente per questa finalità. Il progetto LOCOMOTION, finanziato dall’UE, ha sviluppato WILIAM, un nuovo IAM che consente di affrontare le principali limitazioni dei modelli attualmente a disposizione. Si tratta di una soluzione completamente open source che è in grado di modellizzare scenari a livello sia globale che regionale, separando in nove regioni mondiali tutte le variabili di modello. Sebbene alcune modellizzazioni presentino i 27 Stati membri dell’UE in modo distinto, l’Unione europea è una sola regione.
Modellizzazione realistica e dettagliata delle interazioni socioeconomiche, energetiche e ambientali
«WILIAM modella l’economia in modo dinamico fornendo una rappresentazione dettagliata della produzione (basata su tabelle di entrate e uscite per 62 settori) e del consumo (compresi 60 tipi di famiglie nell’UE), nonché del governo, degli investimenti, del lavoro, del commercio internazionale e della finanza», spiega Nathalie Wergles, responsabile del progetto e ricercatrice presso il Gruppo di energia, economia e dinamica dei sistemi dell’Università di Valladolid. WILIAM traccia le interazioni tra energia, economia, materiali e uso del suolo, in un contesto nel quale i cambiamenti nei modelli fisici influenzano il modello economico e viceversa. WILIAM, che comprende inoltre alcuni moduli per la demografia, la società e il clima, calcola il ritorno energetico sull’investimento (ovvero il rapporto tra l’energia utilizzabile restituita e l’energia investita per produrla nel corso del ciclo vitale di un sistema) prendendo in considerazione i requisiti materiali delle tecnologie verdi. «A differenza degli attuali modelli, che ipotizzano potenziali energetici rinnovabili e non rinnovabili molto elevati, nel valutare il potenziale di sostenibilità tecnologica delle fonti rinnovabili WILIAM considera i vincoli su sistemi biofisici, geografia, risorse naturali e ritorno energetico sull’investimento», aggiunge il coordinatore scientifico del progetto Iñigo Capellán Pérez, anch’egli ricercatore presso lo stesso gruppo di Wergles. Infine, WILIAM affronta le sfide associate ai sistemi che si basano al 100% sulle energie rinnovabili. Questo IAM tiene traccia degli effetti su scala sub-annuale sui bilanci energetici annuali a seconda delle capacità di generazione e flessibilità e incorpora capacità energetiche basate sull’idrogeno.
Un IAM innovativo per tutte le parti interessate
LOCOMOTION ha sviluppato tre versioni del software, tutte open source, per facilitare l’utilizzo anche a chi non ha familiarità con i software di modellizzazione. Il più complesso, chiamato Model Analyser, si rivolge a responsabili politici e soggetti del mondo accademico e consente di effettuare una parametrizzazione dettagliata dei modelli per creare scenari personalizzati. Model Explorer è un’applicazione semplice e intuitiva intesa a offrire alle ONG ambientaliste o a organizzazioni simili dati a sostegno delle loro argomentazioni. Il gioco Global Sustainability Crossroads è stato progettato per aiutare gli educatori e le ONG a sensibilizzare i giovani in merito alle difficili scelte politiche e sociali necessarie per raggiungere la sostenibilità globale.
Scenari politici basati sui dati e altro ancora
«Piuttosto che un’estensione del modello MEDEAS, come previsto inizialmente, WILIAM è un complesso IAM di nuova concezione», osserva Capellán Pérez. Il modello WILIAM sta già producendo risultati rilevanti in termini di simulazioni di scenari politici, ad esempio la decarbonizzazione del trasporto passeggeri, i cambiamenti nel regime alimentare, il potenziale utilizzo dell’idrogeno nel sistema energetico, le materie prime necessarie per la transizione verde, l’integrazione di quote elevate di energie rinnovabili e gli effetti dell’introduzione di un reddito di base universale nell’UE. Questo IAM è stato inoltre utilizzato al fine di esplorare i limiti di sostenibilità tecnologica delle energie rinnovabili per i biocarburanti e l’elettricità. Mentre il team è impegnato continuativamente nel miglioramento e nella convalida dei moduli e nella loro integrazione nel modello estremamente completo, tutti gli aggiornamenti vengono pubblicati non appena sono disponibili. Lo strumento di LOCOMOTION aiuta i decisori globali a progettare percorsi di successo verso la realizzazione di sistemi energetici sostenibili.
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