Cosa ti viene in mente quando senti la parola blockchain? Per molti, potrebbe essere criptovaluta, come Bitcoin ed Ethereum. La tecnologia Blockchain, tuttavia, ha alcuni usi promettenti e sorprendenti nel settore energetico. Ad esempio, immagina un mercato energetico “peer to peer” in cui i consumatori possono acquistare energia direttamente dai produttori di energia e dai fornitori di sistemi di stoccaggio, senza la necessità di un’autorità centrale. Prima di esplorare questa e altre opportunità, diamo una breve occhiata a cosa sia effettivamente una blockchain.

Nella sua forma più semplice, una blockchain può essere pensata come un sistema di archiviazione dati distribuito o registro che consente lo scambio di informazioni garantendone l’autenticità e l’immutabilità. Non sorprende che in qualsiasi blockchain tutte le informazioni siano archiviate e raggruppate in blocchi. Questi blocchi sono semplici strutture dati di capacità limitata che, una volta popolate, vengono collegate al blocco precedente tramite una funzione crittografica, creando così una catena. I blocchi di informazioni vengono quindi replicati in ciascun nodo della rete.

Due caratteristiche chiave della blockchain, garantite implicitamente dall’architettura sottostante, sono:

  • Autenticazione e immutabilità delle informazioni, garantendo l’immutabilità e fornendo ridondanza replicando i dati. Se un singolo byte di dati contenuto in un blocco viene compromesso, gli altri nodi della rete possono riconoscere l’alterazione e correggere i dati errati o escluderlo dalla catena.
  • Decentralizzazione, rimozione dei singoli punti di guasto. Se un nodo viene compromesso, le informazioni rimangono comunque accessibili negli altri nodi.

 

All’interno di ogni rete blockchain, viene utilizzato un sistema crittografico per fornire a ciascun utente della rete una chiave pubblica e privata. La chiave privata viene utilizzata per firmare ogni informazione prodotta mentre la chiave pubblica consente ad altri utenti di decrittografare e verificare l’autenticità delle informazioni salvate.

 

Che tipo di informazioni possono essere archiviate nella blockchain?

Possiamo vedere come l’ondata di “token non fungibili” (NFT) stia cambiando radicalmente il concetto di proprietà digitale utilizzando la blockchain. In generale, però, nella blockchain è possibile registrare qualsiasi tipo di informazione digitale, dai documenti legali alle cartelle cliniche o alle immagini. Il tipo di dati più comunemente utilizzato nei sistemi blockchain sono le transazioni, definite come azioni che i membri della rete possono eseguire e che vengono registrate in modo permanente.

Ad esempio, un produttore potrebbe utilizzare la blockchain per gestire e fornire tracciabilità e provenienza delle vendite. Man mano che i prodotti vengono realizzati, il conteggio dell’inventario e i metadati associati, come il paese di origine, possono essere aggiunti alla blockchain attraverso le transazioni. Questi prodotti possono quindi essere venduti registrando transazioni aggiuntive nella blockchain, che collegherebbe quindi i beni acquistati con i relativi dati di origine.

Le transazioni blockchain possono essere incorporate come parte di set di regole chiamati contratti intelligenti. Si tratta di programmi archiviati nel sistema blockchain che vengono eseguiti automaticamente quando vengono soddisfatte condizioni predeterminate, applicando un potente livello di logica sopra i dati.

 

Le blockchain sono tutte uguali?

No, ne esistono diversi tipi, a seconda, ad esempio, del tipo di algoritmo utilizzato per autenticare le informazioni o della distribuzione dei privilegi utente all’interno della rete.

È possibile limitare i tipi di transazioni che un utente può eseguire o le informazioni a cui può accedere. Pertanto, le blockchain possono essere suddivise in quattro categorie, a seconda di come vengono stabiliti i privilegi dell’utente nella rete:

 

Come viene utilizzata la blockchain oltre alle criptovalute?

La Blockchain viene utilizzata in un numero crescente di settori per tracciare e ottimizzare i processi di produzione, certificazione e distribuzione di beni e servizi, riducendone i costi e rendendo prodotti e informazioni più affidabili. Per esempio:

  • Uno degli ambiti più interessanti è il settore sanitario, in cui la tecnologia blockchain viene utilizzata per elaborare e condividere in modo affidabile dati riservati come cartelle cliniche e certificazioni. Ad esempio, Hedera ha recentemente rilasciato la sua app “SAFE HealthCheck”, utilizzata per test a distanza per COVID-19. L’app è attualmente distribuita presso l’Arizona State University, dove fornisce a più di 70.000 studenti e membri del personale test remoti e verifica sanitaria digitale.
  • Nel mondo accademico, la tecnologia blockchain viene utilizzata per autenticare titoli e certificati accademici. Ad esempio, la Holbertson School of Software Engineering lo utilizza per autenticare titoli e certificati accademici.
  • Nel settore Networking e IoT, la tecnologia blockchain può diventare il metodo principale utilizzato per la connessione dei dispositivi edge IoT (Internet of Things). Ciò consente uno scambio di informazioni e una capacità di sincronizzazione completamente decentralizzate senza la necessità di un hub centrale per gestire le comunicazioni. IBM e Samsung hanno lavorato su un concetto noto come Autonomous Decentralized Peer-to-Peer Telemetry (ADEPT), che costituisce la spina dorsale di una rete decentralizzata di dispositivi IoT.

 

Come viene utilizzata la blockchain nel settore energetico?

Il settore energetico è costantemente sfidato a tenere il passo con la rapida evoluzione della tecnologia e la spinta verso l’energia sostenibile, entrambi fondamentali per favorire un maggiore utilizzo e adozione.

La tecnologia Blockchain può essere un attore chiave in questa evoluzione tecnologica. Secondo un rapporto di Global Market Insights, il mercato della tecnologia blockchain nel settore energetico raggiungerà i 299,9 milioni di dollari entro il 2027, rispetto ai 391 milioni di dollari del 2020, con un CAGR del 34,4% nel periodo 2021-2027.

Non c’è dubbio che le batterie saranno la forza trainante della transizione verde. Per realizzare ciò, devono essere viste anche come una soluzione energetica verde. La Global Battery Alliance ha presentato un rapporto al Forum economico mondiale in cui viene illustrata una visione ambiziosa per raggiungere una catena del valore sostenibile delle batterie entro il 2030. In questo rapporto vengono presentate una serie di raccomandazioni che dovrebbero essere seguite per massimizzare l’impatto positivo di questa tecnologia. La maggior parte di queste raccomandazioni si concentra sull’ottimizzazione delle risorse attraverso un’economia circolare, nonché su pratiche che rendono più sicuro e meno costoso il riciclo o lo smaltimento delle materie prime. Vengono inoltre evidenziati i problemi dell’inquinamento e della mancanza di tutela dei lavoratori in alcune parti della filiera.

Una delle soluzioni proposte è la creazione di un “passaporto della batteria” (o identità digitale) in cui vengono conservati i dati sulla composizione chimica e l’origine dei materiali e la storia della catena di custodia delle batterie. Un simile strumento contribuirebbe notevolmente a garantire la sostenibilità della produzione delle batterie e sosterrebbe ulteriormente i sistemi per il riciclaggio delle materie prime e il trattamento di fine vita. (Abbiamo trattato questo argomento in un numero precedente dal punto di vista della tracciabilità del lotto di batterie.)

 

Come e dove si integra la blockchain con i sistemi di accumulo dell’energia a batteria (BESS)?

Realizzare la visione di una batteria verde con una propria identità digitale unica significa che dobbiamo catturare il paese di origine di tutti i materiali di partenza e il modo in cui ciascuno di questi materiali viene utilizzato durante il processo di produzione. Ad esempio, la creazione dell’anodo o del catodo può richiedere la combinazione di diversi materiali di partenza individuali, che devono essere tutti tracciati.

Oggi, attraverso l’uso di software di tracciamento come i nostri viaggiatori della produzione digitale, la maggior parte dei dati di produzione può già essere acquisita digitalmente e collegata a ciascun numero di serie univoco, comprese, soprattutto, tutte le materie prime utilizzate e il loro paese di origine. Le informazioni sul paese di origine potrebbero essere sotto forma di dati esportati da o collegati a una blockchain. In entrambi i casi, un riferimento alla blockchain originale verrebbe archiviato per consentire il recupero di tutti i dati relativi all’“identità digitale” della batteria in qualsiasi momento.

Quando le batterie raggiungono la fine della loro vita utile, la loro identità digitale (costituita dai dati raccolti durante la produzione e l’assistenza) può essere utilizzata per decidere cosa succederà dopo. Ad esempio, una batteria che una volta veniva utilizzata per alimentare un veicolo elettrico potrebbe essere riutilizzata per applicazioni di rete di stoccaggio dell’energia su piccola scala o decentralizzate. Nel caso in cui una batteria abbia davvero raggiunto la fine del suo ciclo di vita, l’unica opzione è quella di scomporla in singoli componenti per il riciclaggio. Per questa opzione, l’identità digitale della batteria fornisce al riciclatore l’elenco completo dei materiali di partenza con l’esatto paese di origine di ciascun materiale.

 

La blockchain può essere utilizzata nella distribuzione dell’energia?

La forte espansione dell’energia rinnovabile, che è altamente decentralizzata con tassi di produzione ampiamente fluttuanti (a causa dell’ora del giorno, della stagione e delle condizioni meteorologiche) evidenzia il potenziale per la tecnologia blockchain di diventare la chiave di volta per la creazione di un mercato di distribuzione dell’energia decentralizzato.

Le tecnologie blockchain combinate con i dispositivi IoT potrebbero consentire ai consumatori e alle imprese di scambiare e acquistare energia direttamente dalla rete anziché dai rivenditori. Il risultato sarebbe un mercato energetico aperto, giusto e stabile con costi potenzialmente inferiori. Un rapporto Blockchain In Energy di Wood Mackenzie mostra che il 59% dei progetti energetici blockchain stanno costruendo mercati energetici peer-to-peer.

Il concetto di rete peer to peer è meno una visione e più una realtà per la società australiana Power Ledger, che ha collegato insieme le comunità per creare microreti – un gruppo di carichi interconnessi e risorse energetiche distribuite. Attualmente, le microreti esistono come strato sopra la rete nazionale; tuttavia, in teoria, possono essere separati e autosufficienti. In questo tipo di mercato, il sistema di accumulo dell’energia, basandosi su sistemi IoT e AI, diventerà una componente fondamentale per gestire automaticamente la compravendita di energia nella rete in tempo reale.

La Blockchain è molto più che criptovalute. In combinazione con un software che consente il monitoraggio granulare della produzione delle batterie e dei dati di servizio, può aprire la porta a una migliore efficienza e qualità della produzione e persino a nuovi mercati. Le aziende che stanno lavorando per digitalizzare la catena di approvvigionamento delle batterie saranno quelle che trarranno maggiori benefici da questi sviluppi.