
CATF Analisi: Gli impatti climatici dei gas esportati sono complicati, ma è fondamentale concentrarsi sulla mitigazione
L'amministrazione Biden ha recentemente sospeso l'autorizzazione di nuove esportazioni di gas naturale liquefatto (GNL) verso Paesi con cui gli Stati Uniti non hanno accordi commerciali, per rivedere le precedenti analisi del loro impatto sull'ambiente, sull'economia e sulla sicurezza nazionale. La mossa ha rinvigorito le conversazioni sull'impatto climatico del gas naturale e sul ruolo che potrebbe avere nel raggiungimento degli obiettivi climatici globali, e in particolare sull'impatto climatico netto del GNL esportato dagli Stati Uniti ai Paesi destinatari.
Si tratta di una questione molto complicata, ma allo stesso tempo non c'è dubbio che, affinché il gas naturale abbia un ruolo in un sistema energetico netto zero, deve includere una mitigazione aggressiva delle emissioni di metano e di anidride carbonica dall'intera catena di approvvigionamento del gas, a monte e a valle, fino all'utilizzo finale. Oggi sono disponibili opzioni a basso costo per ridurre notevolmente l'impatto climatico di qualsiasi gas venga utilizzato e non ci sono scuse per ritardare l'applicazione di queste tecnologie di mitigazione.
Per analizzare in modo più approfondito l'impatto delle esportazioni di gas degli Stati Uniti è necessario comprendere una serie di ipotesi chiave, quali:
- Qual è la dispersione a monte del metano dalla catena di approvvigionamento del gas di origine esportato? E quanto possiamo aspettarci che queste emissioni diminuiscano grazie alle politiche attuali e future?
- Quali sono le emissionidi CO2 associate all'energia e ai processi utilizzati nella gassificazione, nel trasporto e nella rigassificazione del GNL esportato?
- Quali sono gli usi finali del gas ricevuto e qual è l'efficienza di combustione di quelle fonti che non vengono utilizzate come materie prime?
- Qual è il caso "ma per" se il gas statunitense non viene esportato? Quale sarebbe la fonte energetica alternativa che verrebbe realisticamente utilizzata per l'uso finale, se esiste? Altri gas importati potrebbero colmare eventuali lacune non fornite dall'esportatore in questione?
- Quali sono gli effetti di secondo ordine delle esportazioni di gas sul consumo di gas negli Stati Uniti - ad esempio, le esportazioni di gas porterebbero ad un aumento dei prezzi negli Stati Uniti, e potenzialmente ad una riduzione della domanda, e come questo sarebbe compensato da prezzi di equilibrio globale marginalmente più bassi? In che modo le esportazioni influiranno sui livelli di produzione di gas e petrolio degli Stati Uniti?
- Quali sono gli effetti a lungo termine delle importazioni di gas, sia che si tratti di "bloccare" il consumo di gas ininterrotto per il futuro, sia che si tratti, in alternativa, di facilitare la crescita economica che consente ai paesi che ricevono il gas di progredire nel tempo verso livelli più elevati di mitigazione del clima e di transizione verso fonti energetiche a più basso contenuto di carbonio?
Non sorprende che la questione sia molto politicizzata e che vari modelli e studi giungano a conclusioni molto diverse sul confronto tra carbone e gas a seconda delle varie ipotesi. La maggior parte dei modelli, inoltre, semplifica questa complessa questione concentrandosi sull'ipotesi di sostituzione diretta di una fonte di combustibile con un'altra, senza nemmeno considerare gli scenari multipli "ma per" e gli effetti di secondo ordine. Alcune delle analisi più degne di nota si concentrano su un singolo caso d'uso, ovvero la sostituzione della produzione di energia elettrica da carbone con il gas naturale. Questo focus sul settore dell'energia elettrica è notevole e altamente incompleto poiché la stragrande maggioranza del gas nel mondo è utilizzata nell'industria (per la combustione e le materie prime) e negli edifici, non per la produzione di energia.
Tuttavia, la recente analisi di CATFanche di uno scenario semplificato di sostituzione gas/carbone per l'energia elettrica, uno per uno, suggerisce che le risposte variano notevolmente a seconda di una serie di ipotesi e che il livello di mitigazione a monte e a valle ipotizzato è una parte significativa dell'analisi.
Ad esempio, abbiamo condotto un confronto tra gli impatti delle emissioni del ciclo di vita nei prossimi decenni (GWP a 20 anni) dell'elettricità da carbone e da gas in Vietnam. Nei casi illustrati, il carbone è importato dall'Australia, mentre il gas è importato come GNL dagli Stati Uniti - dalla Pennsylvania nord-orientale (dove le emissioni misurate sono piuttosto basse) o dal bacino Permiano (dove le emissioni misurate sono piuttosto elevate). L'analisi mostra che, a seconda delle pratiche di gestione del metano a monte, il gas importato che facilita il passaggio dal carbone al gas potrebbe variare da ridurre l'impatto delle emissioni di gas serra dell'energia elettrica fino al 40% oppure peggiorare del 20%.
Emissioni nel ciclo di vita di gas e carbone importati in Vietnam per la produzione di energia elettrica (GWP 20 anni) - Casi regionali

Una cosa che non è discutibile, tuttavia, è che, qualunque sia l'impatto netto sui gas serra del GNL esportato in uno scenario di sostituzione del gas con il carbone, esso può essere ridotto in modo significativo attraverso l'applicazione di misure di abbattimento del metano a monte.
Fortunatamente, l'amministrazione Biden e il Congresso sono intervenuti per affrontare il problema del metano e dell'anidride carbonica attraverso regolamenti e politiche che ridurranno in modo significativo le emissioni a monte del settore petrolifero e del gas. L'Agenzia per la Protezione dell'Ambiente (EPA) degli Stati Uniti ha adottato un solido standard sul metano per il settore petrolifero e del gas che ridurrà significativamente le emissioni delle fonti nuove ed esistenti. Anche il Congresso ha compiuto passi importanti per ridurre e mitigare il metano. Ha approvato una legge che prevede misure per ridurre il metano proveniente dal settore petrolifero e del gas, istituendo il Programma di riduzione delle emissioni di metano. La figura seguente mostra la stima di CATFdelle emissioni medie del ciclo di vita del gas statunitense prima e dopo l'attuazione delle norme dell'EPA sul metano a monte. Anche se le emissioni di gas diminuiscono, c'è ancora un potenziale di grande variazione regionale. E, cosa molto importante, le emissioni di metano rimarranno significative anche dopo l'entrata in vigore di queste norme. È tecnicamente possibile ridurre ulteriormente le emissioni di metano dell'industria del gas, ma saranno necessarie nuove politiche per farlo. È necessario che ciò avvenga se si vuole che le esportazioni di gas naturale rimangano redditizie in un mondo soggetto a vincoli climatici.
In definitiva, anche una rigorosa riduzione del metano a monte non è sufficiente a ridurre drasticamente l'impatto climatico netto della produzione di energia elettrica a gas per raggiungere emissioni globali nette zero. A tal fine, la cattura e lo stoccaggio del carbonio dovrebbero essere applicati alla produzione di energia elettrica a gas e a quella a carbone. Ciò è dimostrato dalla figura seguente, che mostra il confronto tra carbone e gas naturale con controlli delle emissioni a monte e a valle. Come per il metano a monte, anche per il gas saranno necessarie politiche che riducano laCO2 a monte per rimanere redditizio in un mondo soggetto a vincoli climatici.
Emissioni del ciclo di vita del gas e del carbone importati in Vietnam per la produzione di energia elettrica (base, con abbattimento a monte e con abbattimento a monte e a valle) (GWP 20 anni)

Le prove disponibili non dimostrano che il gas statunitense sia più pulito di quello medio mondiale, quindi, anche su base semplificata, la sostituzione di altre fonti di gas naturale con il GNL statunitense può ridurre o meno le emissioni di gas serra, a seconda della fonte di gas e dei livelli di mitigazione delle emissioni a monte. La figura seguente mostra come le variazioni del metano a monte del carbone e del gas proveniente da vari Paesi abbiano un impatto sulle emissioni complessive del ciclo di vita. Le emissioni diCO2e metano a monte del gas naturale e del carbone variano in modo significativo da Paese a Paese, da bacino a bacino e persino tra le aziende che operano nello stesso bacino. Ciò rende impossibile un'affermazione universale sull'impatto climatico relativo del gas naturale e del carbone per la produzione di energia e suggerisce che la politica dovrebbe tenere conto di questa complessità. Quando si tratta di capire l'impatto climatico del gas naturale rispetto al carbone, i dettagli contano.
Impatto delle emissioni di metano variabili a monte sulle emissioni totali del ciclo di vita di carbone e gas (GWP a 20 anni)

Questi temi continueranno senza dubbio a essere molto polarizzati, con alcuni che sostengono l'impossibilità di espandere l'uso di combustibili fossili anche a basso impatto, mentre molti leader delle economie emergenti insistono sul fatto che l'equità globale richiede l'accesso al gas e che una transizione immediata verso l'energia a zero emissioni di carbonio non è coerente con gli obiettivi di sviluppo umano dei Paesi meno ricchi. Ma non c'è dubbio che, nel lungo periodo, è essenziale mitigare in modo aggressivo le emissioni di metano e anidride carbonica dell'intera catena di approvvigionamento del gas naturale statunitense - a monte e a valle, fino all'utilizzo finale - affinché l'uso del gas naturale esportato nel settore energetico (o, se vogliamo, in qualsiasi altro settore) sia coerente con i rigorosi obiettivi climatici. Fortunatamente, oggi disponiamo di opzioni a basso costo per ridurre al minimo l'impatto climatico di qualsiasi gas venga utilizzato, e non ci sono scuse per ritardarne la diffusione.