Rebound effect
Ingegneria Energetica

Il rebound effect e l’efficienza energetica

Come abbiamo già affrontato in altri articoli, l’efficienza energetica è una delle questioni prioritarie per lo sviluppo sostenibile degli anni a seguire. Aumentando l’efficienza energetica, però, spesso si può inceppare nel paradosso di Jenson e nel cosiddetto effetto rimbalzo (rebound effect). Quest’ultimi causano, invece che una diminuzione, un aumento del consumo di energia.

 

Il paradosso di Jenson

It is wholly a confusion of ideas to suppose that the economical use of fuel is equivalent to a diminished consumption. The very contrary is the truth.

W. S. Jevons, 1865, The Coal Question, Macmillan & Co. London

William Stanley Jevons fu uno dei fondatori dell’economia neoclassica. La citazione sovrapposta è presa dall’opera che gli ha conferito il grande successo nel suo campo, The Coal Question. Nel saggio egli va a delineare il paradosso che poi prenderà il suo nome: l’introduzione di una tecnologia più efficiente non comporta la diminuzione dello sfruttamento di un determinato bene, piuttosto ne causa il contrario.

Secondo l’autore ciò è dovuto all’elasticità della domanda ovvero se variazioni di prezzo producono aumenti nel consumo dell’output, allo stesso tempo ci sono incrementi anche nell’input. Quest’ultimo fenomeno è il cosiddetto effetto rimbalzo o rebound effect. L’effetto rimbalzo è, quindi, la riduzione dei guadagni attesi dalle nuove tecnologie che aumentano l’efficienza dell’uso delle risorse dovuta a risposte comportamentali o di altro tipo.

Domanda elastica

Figura 1: esempio di domanda elastica per il costo dell’energia

In figura 1 è possibile notare l’effetto rebound considerando il punto di mercato iniziale A. Nel momento in cui viene introdotta una nuova tecnologia il costo dell’energia necessaria per l’uso X diminuisce e il nuovo punto di mercato si trova in B, questo però corrisponde ad un aumento dell’uso di X a causa della curva della domanda che è, come descritto precedentemente, elastica.

Possiamo delineare tre tipologie di rebound effect:

  • Diretto: l’aumento dell’efficienza energetica si traduce in una maggiore domanda dell’energia stessa. Questo effetto può compensare alcuni o tutti i risparmi energetici ottenuti dall’aumento dell’efficienza.
  • Indiretto: l’aumento dell’efficienza in un’area comporta un maggiore consumo di risorse in altre aree, il che aumenterà ulteriormente l’uso di energia come conseguenza dell’aumento dell’efficienza.
  • Economy-wide: una migliore efficienza aumenta la produzione che può portare a un utilizzo più estensivo della risorsa nel settore nel suo complesso.

L’espressione matematica dell’effetto rimbalzo è la seguente:

RE espressione

Per il trasporto automobilistico personale, il riscaldamento domestico e il raffreddamento domestico nei paesi OCSE, il valore medio dell’effetto di rimbalzo diretto di lungo periodo è attorno al 30% e potrebbe essere più vicino al 10% per i trasporti [1].

 

Rebound effect: un esempio

Per avere un esempio pratico del rebound effect presentiamo il seguente caso: uno studio danese condotto su 135.443 abitazioni va a comprare il consumo energetico effettivo e teorico.

Consumo energetico studio danese

Figura 2: consumo energetico effettivo e calcolato per m² di case unifamiliari, raggruppato per etichetta energetica, valori medi, varianza non mostrata (dati estratti [2])

Come è possibile constatare dal grafico, il consumo effettivo nel caso delle abitazioni con classe energetica più avanzata è maggiore rispetto al consumo calcolato al contrario delle abitazioni con classe inferiore; ciò è dovuto al comportamento degli inquilini: ad esempio per il riscaldamento invernale nelle abitazioni classe A l’impianto viene sfruttato maggiormente con la “consapevolezza” della maggiore efficienza energetica, mentre nelle abitazioni classi G spesso l’impianto non viene nemmeno azionato (o comunque settato a temperature più basse) sulla base dell’elevato costo necessario al funzionamento dello stesso. Il grafico esplica perfettamente cosa significa il rebound effect: la maggiore efficienza dell’impianto causa un consumo maggiore di energia rispetto a quello preventivato.

 

L’educazione al risparmio energetico come risposta

Per poter ammortizzare l’effetto rimbalzo bisogna passare da programmi di sviluppo focalizzati sull’efficienza tecnologica a programmi che considerino il cambiamento tecnologico ma, allo stesso tempo, anche il comportamento dell’utente finale. Per ottenere livelli più elevati di risparmio energetico, i governi dovrebbero attuare un pacchetto di politiche che includano il supporto per il miglioramento dell’efficienza energetica delle abitazioni esistenti e le indicazioni per gli occupanti al fine di migliorare i loro consumi energetici [3].

D’altro canto però è difficile delineare una linea politica per accrescere la consapevolezza dei cittadini riguardo le tematiche del risparmio energetico essendo quest’ultima dipendente da diversi fattori comprendenti le caratteristiche ideologiche e socio-economiche degli occupanti, gli attributi delle varie abitazioni ed infine la presenza in quest’ultime di soluzioni che rendano evidente e/o controllabile il consumo energetico [4].

Energy-saving behavior factors

Figura 3: vari fattori che influenzano il comportamento al risparmio energetico [4]

Alcuni interventi possibili in ambito politico possono essere:

  • Informazione ed educazione sul consumo energetico
  • Goal setting, feedback e incentivi (ad esempio si può andare a prevedere una ricompensa nel momento in cui un’abitazione va incontro ad una riduzione della spesa energetica)
  • Persuasione (l’utilizzo della comunicazione al fine di indurre sensazioni positive o negative associate al comportamento degli occupanti)
  • Definizione di uno standard da seguire (fornire ai cittadini degli esempi a cui aspirare)
  • Coercizione (sanzioni) [4].

Un esempio di feedback è riportato da Clive Thompson considerando le iniziative prese da Southern California Edison per incoraggiare i suoi clienti a risparmiare energia. Una soluzione efficace presentata dall’azienda è l’Ambient Orb ovvero una sfera di vetro che si illumina di rosso nel momento in cui il consumo elettrico dell’abitazione è elevato. Nello studio dell’azienda l’uso dell’Orb ha portato a una riduzione del 40% del consumo nelle ore di punta.

Ambient Orb

Figura 4: Ambient Orb [6]

Un esempio della definizione di standard può essere rappresentato dalla DIY Kyoto che ha ideato un dispositivo chiamato Wattson in grado di mostrare il consumo energetico e di trasmettere i dati associati su un sito web in cui l’utilizzatore può confrontare le proprie abitudini con altri utenti.

Figura 5: Wattson [7]

Un’applicazione nell’ambito della persuasione è quello proposto dal giornalista del New York Times John Tierney: una spilla che indichi il consumo energetico di ognuno. Lanciare una moda associata all’utilizzo di questo accessorio che potrebbe variare nel colore in base alle proprie abitudini ambientali potrebbe portare alla diffusione della cultura del risparmio energetico su larga scala [5].

Tutti questi esempi descrivono come possa essere facile radicare nella cultura del cittadino l’idea del risparmio energetico così da accompagnare agilmente il processo tecnologico andando a mettersi al riparo dal possibile effetto rebound.

 

Fonti

[1] Steve Sorrell, John Dimitropoulos, Matt Sommerville, Empirical estimates of the direct rebound effect: A review, Energy Policy, Volume 37, Issue 4, Pages 1356-1371

[2] Gram Hanssen, K.; Hansen, A.R. (2016): Forskellen mellem malt og beregnet energiforbrug til opvarming af parcelhuse. SBI forlag. 

[3] Fateh Belaïd, Adel Ben Youssef, Nathalie Lazaric, Scrutinizing the direct rebound effect for French households using quantile regression and data from an original survey, Ecological Economics, Volume 176, 2020

[4] Fateh Belaïd, Haitham Joumni, Behavioral attitudes towards energy saving: Empirical evidence from France, Energy Policy, Volume 140, 2020

[5] Richard Thaler, Cass R. Sunstein, Nudge. La spinta gentile: La nuova strategia per migliorare le nostre decisioni su denaro, salute, felicità, Feltrinelli Editore (28 maggio 2014)

[6] http://www.ambientdevices.com/

[7] Geelen, Daphne & Brezet, J. & Keyson, David & Boess, Stella, Gaming for energy conservation in households, 2010

Francesca Porziani
Studentessa magistrale di Energy Engineering con indirizzo specializzante nella gestione energetica negli edifici. Sono interessata alle tematiche legate all'efficienza energetica, alla gestione del patrimonio culturale artistico e agroalimentare.

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