Immaginate di acquistare un pannello solare da un negozio di ferramenta, di montarlo sul tetto e di vendere l’energia prodotta a un prezzo che stabilite voi.
È possibile? Alcune aziende certamente la pensano così. Alcune startup stanno sfruttando il potere dei blockchain per democratizzare l’energia pulita.
Prima di poter capire come le blockchain fanno parte della soluzione, è necessario prima conoscere alcune cose sul mercato dell’energia pulita.
Oggi i revisori indipendenti valutano i produttori di energia rinnovabile e certificano la loro elettricità come “verde” o “pulita”. Questi produttori possono quindi vendere i certificati di energia rinnovabile (REC) ai consumatori che desiderano acquistare energia pulita.
Questo è il modo in cui aziende come Apple e Google possono dire di essere al 100% verdi. Non stanno generando la propria elettricità verde, ma acquistano i certificati dai produttori di energia pulita.
Ovviamente, l’energia effettiva che usano non è sempre pulita. Finché ogni unità di energia che consumano corrisponde a una REC acquistata, l’energia pulita sta sostituendo l’energia a base di carbonio. Un mercato per i REC crea un forte segnale per gli investimenti nella produzione di elettricità pulita.
Alcune aziende alimentano alcune o tutte le loro operazioni utilizzando Power Purchase Agreements (PPA). Questo li impegna ad acquistare una certa quantità di energia ad un certo prezzo dai produttori di energia rinnovabile su scale temporali di 20 anni circa. I PPA riducono il rischio per chi genera l’energia garantendo il ritorno sull’investimento, creando così una forte motivazione per gli investimenti a lungo termine nella generazione di energia pulita.
Entrambi questi approcci, tuttavia, discriminano i piccoli produttori di elettricità pulita.
Non è facile generare energia pulita
Il processo di certificazione per i REC è ingombrante e costoso, con audit fisici, quindi non ha molto senso per i piccoli generatori. Allo stesso modo, i PPA possono essere negoziati solo da grandi produttori di energia verde.
Per questi due motivi, i generatori verdi su piccola scala devono accontentarsi di qualsiasi prezzo venga pagato dalla loro azienda locale. Questo prezzo può essere volatile a causa dell’intromissione dei legislatori e degli stessi fornitori di servizi. Pertanto, i piccoli generatori sono esposti a livelli di rischio più elevati rispetto agli enti più grandi.
Cosa accadrebbe se potessimo ridurre il costo della certificazione, eliminare i controlli onerosi ed evitare controlli sui prezzi non di mercato, in modo che anche un piccolo generatore verde potrebbe ridurre il rischio degli investimenti?
Questo è ciò che forniscono aziende come PowerLedger in Australia e LO3 Energy a Brooklyn. Usano il blockchain per immagazzinare i certificati di generazione creati da dei contatori a prova di manomissione collegati ai pannelli solari.
Questi blockchain memorizzano anche i record delle transazioni quando vengono scambiati i certificati, in modo che la stessa unità di generazione non possa essere rivenduta. Eliminando i revisori, i costi di transazione e la regolamentazione dei prezzi, questa soluzione rende gli investimenti in energie rinnovabili interessanti anche per i piccoli operatori.
Un problema di scalabilità
Sfortunatamente, questo approccio ha un problema di scalabilità.
Le blockchain di oggi non possono supportare l’aggiunta di più di qualche centinaio di certificati o scambi (li chiameremo entrambi “transazioni”) al secondo. Questo perché i server blockchain devono concordare i contenuti di ciascun blocco, nonostante l’errore del server e della comunicazione e la presenza di server dannosi. Questo è il noto e difficile “problema di consenso”. A causa di questo problema, la scala necessaria per supportare centinaia di milioni di pannelli solari è fuori dalla portata dell’attuale tecnologia blockchain.
Ad esempio, BitCoin, la blockchain più nota, supporta solo una decina di transazioni al secondo e HyperLedger, la soluzione concorrente di IBM, meno di 1.000 transazioni al secondo. Un sistema democratico di REC genererebbe transazioni a una velocità centinaia di volte più veloce.
Alcuni ricercatori dell’Università di Waterloo hanno recentemente escogitato una nuova soluzione al problema del consenso chiamato Canopus.
Canopus prende in considerazione la posizione di un server sul cloud Internet, riducendo al minimo la comunicazione tra i server geograficamente distanti. Mantenendo la maggior parte delle comunicazioni locali e veloci, i server della blockchain possono elaborare molti più record di transazioni ogni secondo rispetto a un protocollo di consenso tradizionale che non tiene conto della posizione. Questo miglioramento nel ridimensionamento consentirebbe anche ai piccoli generatori di energia pulita di ottenere certificati e partecipare alle transazioni energetiche.
Un milione di transazioni al secondo
Attualmente è in costruzione un prototipo di blockchain che utilizza Canopus che si spera possa gestire più di un milione di transazioni al secondo. In questa soluzione, i contatori intelligenti collegati ai pannelli solari inviano REC ai broker. I consumatori possono acquistare questi REC utilizzando i propri broker.
In caso di successo, tale lavoro incoraggerà i proprietari di case e le piccole imprese a investire in tecnologie di energia rinnovabile per diventare generatori di energia pulita.
In effetti, dal momento che il blockchain non conosce confini, tale sistema potrebbe consentire ai produttori di energia pulita in paesi in via di sviluppo molto assolati di recuperare i loro investimenti vendendo REC ai consumatori di tutto il mondo. Ovviamente, ciò richiederebbe l’inserimento di server blockchain in ogni regione del mondo, ma ciò è facilmente realizzabile utilizzando l’infrastruttura del data center esistente.
Ciò ridurrebbe l’impronta di carbonio globale e sarebbe più efficiente, quindi meno costosa, dell’impiego di pannelli solari nei paesi nordici poveri di sole.
I blockchain sono anche per veicoli elettrici
Lo sviluppo di una blockchain per l’energia che sia scalabile, a prova di manomissione e accessibile a livello globale consentirebbe altre transazioni energetiche.
I veicoli elettrici senza emissioni consentono ai consumatori di utilizzare l’elettricità anziché la benzina per soddisfare le loro esigenze di trasporto. Mentre i consumatori ottengono incentivi per l’acquisto di veicoli elettrici, non ne ricevono nessuno per gestirli.
La blockchain consente di premiare i proprietari di veicoli elettrici per l’utilizzo dei veicoli elettrici, o di fornire servizi ausiliari, rendendo i veicoli più accessibili. I proprietari di veicoli elettrici potrebbero essere ulteriormente premiati se caricassero le loro auto con elettricità pulita.
Vicino alla realtà?
Sebbene la tecnologia per la costruzione di blockchain scalabili sarà presto disponibile, un problema è che alcune giurisdizioni offrono alle aziende di distribuzione locali uno stretto controllo sull’integrazione della generazione di energia verde per garantire la stabilità della rete.
Mentre questo è certamente necessario, non vi è alcuna necessità intrinseca per i produttori di energia pulita di essere vincolati a un piano tariffario determinato in modo locale. La località dovrebbe consentire ai produttori di vendere la loro elettricità al miglior offerente, proprio come qualsiasi altro mercato.
C’è anche bisogno di costruire, distribuire e valutare i prototipi su piccola scala dei sistemi di energia transattiva basati sul blockchain per poter imparare con la pratica.
Mentre i costi del solare e del vento continuano a scendere e le tecnologie di stoccaggio dell’energia raggiungono la maturità, è possibile abbandonare la generazione di elettricità a carbone e i veicoli a benzina.
La democratizzazione dell’impiego di queste tecnologie mediante i blockchain scalabili per l’energia potrebbe accelerare questa importante trasformazione della società.