Utilizzo della KAYA IDENTITY per la definizione di scenari di emissioni di CO2

III 
SOMMARIO E CONCLUSIONI  
La Kaya Identity è un’equazione utilizzata per esprimere e studiare la relazione fra 
l’andamento delle emissioni di CO
2
 da combustibili fossili e i principali fattori (drivers) 
che la influenzano, come popolazione, PIL, consumi energetici e intensità energetica. 
Più nel dettaglio, la Kaya Identity può essere espressa in funzione di 4 o 6 parametri 
secondo le formulazioni 1 e 2: 
f e g P F     (1) 
s c k e g P F       ' (2) 
dove: 
– F sono le emissioni di CO
2
 derivanti da combustibili fossili; 
– P è la popolazione mondiale;  
– g è il PIL pro-capite, rapporto tra il PIL e la popolazione; 
– e è l'intensità energetica del PIL, rapporto tra il consumo di energia primaria e il PIL; 
– f è l'intensità carbonica di energia, rapporto tra le emissioni di CO
2
 e il consumo di 
energia primaria; 
– e’ è l'intensità energetica finale del PIL, rapporto tra il consumo finale di energia e il 
PIL; 
– k è il fattore di conversione energetica, rapporto tra il consumo di energia primaria e 
il consumo finale di energia; 
– c è il consumo di combustibili fossili per energia primaria, rapporto tra il consumo di 
combustibile fossile e il consumo di energia primaria; 
– s è il fattore di emissione medio dall’uso dei combustibili fossili, rapporto tra le 
emissioni di CO
2
 e il consumo di combustibile fossile.  
 
La prima fase della tesi è consistita nella raccolta dei dati per la costruzione dei 
trend storici delle emissioni di CO
2
, popolazione, PIL, consumo di energia primaria e 
finale e consumo di combustibili fossili, che hanno permesso di costruire le Kaya Identity 
su quattro diverse scale: Mondo, Europa, Italia e Lombardia. Per Mondo, Europa ed Italia 
il periodo storico considerato è stato 1971-2010, ad eccezione di alcuni parametri per i 
quali non è stato disponibile il dato dell’anno 2010, mentre per la Lombardia il trend 
analizzato va dal 1990 al 2010.  
La raccolta dati è stata molto faticosa, ha comportato l’analisi di numerose fonti e la 
ricerca dei dati presso numerosi soggetti (ad esempio: Agenzia Internazionale per 
L’Energia, Agenzia Europea per l’Ambiente, BP, ISPRA, ARPA Lombardia, Cestec, 
ENEA);  molti dei dati necessari per la Kaya Identity non sono normalmente disponibili 
nei database fruibili al pubblico e sono stati ricavati anche con contatti diretti con i 
soggetti detentori dei dati. 
Nel periodo 1971-2010 a livello mondiale il maggiore contributo alla variazione nel 
trend delle emissioni deriva dalla popolazione e dal PIL pro-capite, seguiti dall’intensità
Sommario e Conclusione 
 
 IV 
energetica del PIL. Il contributo dell’intensità carbonica di energia è invece minimo. I 
primi due contribuiscono all’aumento delle emissioni, il terzo e il quarto alla loro 
riduzione. 
Su scala europea, ed analogamente per Italia e Lombardia, il contributo positivo 
della popolazione sulle variazioni di emissioni di CO
2
 è minimo. Sono invece importanti il 
contributo positivo del PIL pro-capite e quello negativo dell’intensità energetica del PIL 
seguito da quello dell’intensità carbonica di energia, che registra variazioni molto più 
importanti di quelle avutosi su scala mondiale. A titolo esemplificativo in Figura 1 si 
riportano i trend della Kaya Identity a 4 parametri e i contributi delle variazioni di ciascun 
parametro sull’aumento di emissioni. 
 
 
Fig. 1 – Mondo: Kaya Identity a 4 parametri (dati normalizzati al 1971) e (a destra) contributo delle 
variazioni di ciascun parametro all’aumento di emissioni di CO
2
 nel periodo 1971-2010). Il 
PIL è espresso in funzione dei tassi di cambio (market exchange rates -MER) 
 
 
Sulla base dei trend delineati è possibile fare le seguenti considerazioni:  
– su scala mondiale l’intensità carbonica di energia e l’intensità energetica del PIL 
assumono un comportamento molto preoccupante nell’ultimo decennio, che si 
distingue dal resto del trend storico. Si nota infatti un evidente difficoltà 
nell’aumentare l’uso di fonti energetiche non fossili in maniera tale da influenzare 
gli andamenti energetici globali. A causa del forte sviluppo dei consumi energetici 
nei paesi in via di sviluppo, basati quasi esclusivamente sulle fonti fossili, si 
osserva negli ultimi 10 anni un incremento nel consumo di combustibili fossili,  
lievemente superiore all’incremento di consumo di energia primaria. Inoltre, i paesi 
non-OECD, preferiscono l’uso di combustibili meno costosi, come il carbone, ma 
con un maggior contenuto di carbonio, provocando un peggioramento su scala 
mondiale anche del fattore di emissione medio dall’uso dei combustibili fossili. 
Esprimendo il PIL in funzione dei tassi di cambio (market exchange rates (MER)) 
si è osservato come storicamente l’intensità energetica del PIL sia stata in continua 
riduzione, mentre nell’ultimo decennio è rimasta praticamente invariata 
evidenziando una difficoltà crescente nello svincolare i consumi energetici dalla 
produzione di PIL.  
– su scala europea è emerso che il miglioramento di  intensità energetica del PIL 
avutosi in questo ultimo decennio è maggiore rispetto a quello mondiale, ma 
presenta anch’esso un rallentamento rispetto a quanto registrato nei decenni
Sommario e Conclusione 
 
 V 
precedenti. Questo rallentamento, verificatosi non solo in Europa ma in generale 
nei paesi OECD,  non è paragonabile a quello mondiale, ma è, comunque, sintomo 
di una capacità sempre minore del sistema energetico ed economico di migliorare 
l’efficienza con la quale avviene la produzione di ricchezza (espressa in PIL) a 
partire dal consumo di energia. Inoltre, si è evidenziato che il rallentamento nel 
trend di crescita dei consumi energetici di quest’ultimo decennio, da cui dipendono 
i miglioramenti di intensità energetica del PIL, è in parte fittizio. Esso è infatti 
derivante da una delocalizzazione verso i paesi non-OECD dell’attività 
manifatturiera, che più delle altre necessita di energia. Considerando i consumi 
energetici incorporati nei beni importati (tramite un’analisi dei trasferimenti netti di 
merci), si è verificato un importante aumento dei consumi energetici, piuttosto che 
un loro rallentamento come indicato dai consumi territoriali (Figura 2). Questo 
fenomeno è dettato dalla spinta dell’economia capitalista ad aumentare la domanda 
di beni e servizi, senza la quale la struttura economica non reggerebbe. Se si 
considerassero nel bilancio dei consumi di energia primaria i consumi energetici 
derivanti dal settore manifatturiero delocalizzato nei paesi emergenti, l’intensità 
energetica del PIL europeo presenterebbe un decremento ancora minore. 
 
50000
60000
70000
80000
90000
100000
1971 1976 1981 1986 1991 1996 2001 2006 2011
anni
10
15 
J
Consumo di energia primaria
Consumo di energia primaria rivista con l'energia incorporata nelle merci
scambiate
 
Fig. 2 – Europa: confronto tra il trend di consumo di energia primaria IEA-highlights 
(1971-2010) e il trend di consumo di energia primaria rivisto in funzione 
dei trasferimenti netti dell’energia incorporata nelle merci scambiate dai 
paesi non-AnnexI all’Europa (1990-2008). 
 
 
L’analisi dei parametri della Kaya Identity durante la crisi economica del 2009 ha 
evidenziato che i miglioramenti di efficienza energetica e di intensità carbonica di energia, 
in particolare tramite lo sviluppo di energia rinnovabile, siano possibili ed in parte 
incentivati in situazione di riduzione del PIL. Il settore del rinnovabile, infatti, trova spinte 
di sviluppo dettate non solo dall’andamento del mercato, ma da un’esigenza sempre più 
condivisa di riduzione delle emissioni climalteranti (Laszlo, 2012). 
In funzione dei trend storici sono stati costruiti gli scenari futuri fino all’anno 2030, 
proponendo tre scenari: il più probabile (scenario TENDENZIALE) e altri due scenari che 
poco si discostano dallo scenario tendenziale, ottenuti variando di poco i parametri e le
Sommario e Conclusione 
 
 VI 
assunzioni dello scenario più probabile in modo da determinare uno scenario limite con 
emissioni di CO
2
 più alte (scenario PEGGIORE) e uno con emissioni più basse (scenario 
MIGLIORE). 
Per quanto riguarda lo scenario TENDENZIALE, su scala mondiale nel periodo 
2009-2030 si ipotizza un aumento considerevole delle emissioni di CO
2
, pari al 62%, a 
causa dell’influenza sempre più importante dei paesi non-OECD sui consumi energetici 
mondiali, sia in termini di quantità che di tipologia di fonte energetica usata. Per 
l’intensità energetica del PIL si suppone un importante rallentamento nel trend di 
riduzione e per l’intensità carbonica di energia un trend circa stabile,  mentre per 
popolazione e PIL pro-capite una continua crescita (Tabella 1). 
Per Europa, Italia e Lombardia nello scenario più probabile, per il periodo 2009-
2030, si ipotizza che le emissioni registreranno un riduzione rispettivamente del 30%, 
17% e 8%. Queste differenze sono dovute principalmente al fatto che per l’Europa si sono 
ipotizzati buoni miglioramenti dell’intensità energetica del PIL, dato che storicamente il 
trend non presenta rallentamenti notevoli, mentre per l’Italia, in linea con la difficoltà 
storica di migliorarne i valori, si ipotizza che questo parametro si mantenga costante. Per 
la Lombardia, invece, sarà principalmente il trend della popolazione, in crescita fino al 
2030, a limitare la riduzione di emissioni. Diversamente da quanto si ipotizza su scala 
mondiale, sia in Europa che in Italia e Lombardia si prevedono significativi miglioramenti 
nel trend di intensità carbonica dell’energia e, ad eccezione della Lombardia, la crescita 
della popolazione è minima, in linea con quanto si registra storicamente. 
In Tabella 1 è mostrato un quadro riassuntivo del tasso annuo medio di variazione 
per ciascun parametro della Kaya Identity per il periodo 2009-2030. 
 
Tab. 1 – Tassi annui medi di variazione di variazione dei parametri della Kaya Identity dello scenario 
TENDENZIALE.  
2009-2030 Popolazione 
PIL 
pro-
capite 
Intensità 
energetica 
del PIL 
 
Intensità 
carbonica 
di energia 
Intensità 
energetica 
finale del 
PIL 
Fattore di 
conversione 
energetica 
Consumo di 
combustibili 
fossili per 
energia 
primaria 
Fattore di 
emissione 
medio 
dall’uso dei 
combustibili 
fossili 
Mondo 0.71% 1.10% -0.02% -0.01% -0.19% 0.18% -0.02% 0.00% 
Europa 0.10% 0.57% -0.73% -0.75% -0.70% -0.08% -0.56% -0.13% 
Italia 0.18% -0.13% 0.04% -0.62% 0.07% -0.03% -0.50% -0.16% 
Lombardia 0.37% 0.03% -0.01% -0.58% 0.03% -0.04% -0.48% -0.10% 
 
Gli scenari PEGGIORI e MIGLIORI derivano da assunzioni meno probabili di 
quelle ipotizzate per lo scenario TENDENZIALE ed evidenziano che i parametri così 
stimati possono portare a scenari emissivi molto differenti. Nel periodo 2009-2030 gli 
scenari PEGGIORI prevedono un aumento delle emissioni del 120%, 4.5%, 50%, 25% 
rispettivamente per Mondo, Europa, Italia, Lombardia. Per l’Europa la percentuale è molto 
più bassa perché i trend storici presentano meno criticità rispetto a quanto avviene in 
Italia, in particolare per quanto riguarda l’intensità energetica del PIL. 
Gli scenari MIGLIORI presentano invece per il periodo 2009-2030 una riduzione di 
emissioni con variazioni percentuali del -45%, -44%, -40%, rispettivamente per Europa, 
Italia e Lombardia, mentre su scala mondiale un leggero aumento del 6%. 
Gli scenari MIGLIORI ipotizzano l’eventualità in cui ci siano tassi di crescita 
minori, rispetto al trend più probabile, per tutti i parametri, mettendo in evidenza come 
importanti riduzioni delle emissioni sarebbero possibili intervenendo
Sommario e Conclusione 
 
 VII 
contemporaneamente su tutti i parametri della Kaya Identity e che in quest’ottica, sarebbe 
possibile raggiungere un livello di emissioni tali da limitare il riscaldamento globale. 
Si è quindi affrontata la costruzione dello scenario OBIETTIVO, che prevede una 
traiettoria delle emissioni globali in grado di limitare il riscaldamento globale a non più 
di 2°C al di sopra dei livelli preindustriali.  
Preso atto che negli scenari obiettivo più tradizionali, ad esempio quello proposto 
nel World Energy Outlook della IEA, le maggiori incertezze derivano sia dalla capacità 
che i paesi non-OECD avranno nel seguire una politica climatica in tempi brevi, che dallo 
sviluppo di nuove tecnologie dal potenziale incerto, quali le tecnologie per l’efficienza 
energetica e sistemi di cattura e stoccaggio del carbonio (CCS), lo scenario OBIETTIVO 
proposto considera maggiori oneri di riduzione per i paesi OECD, a causa della loro 
responsabilità storica sui livelli attuali di CO
2
 in atmosfera, e in quanto artefici del 
modello economico attuale; sono stati invece ipotizzati impegni minori per i paesi non-
OECD, che saranno i futuri maggiori consumatori energetici. 
Il parametro della Kaya Identity su cui è stata posta particolare attenzione e per il 
quale è stato previsto un andamento molto diverso da quello dello scenario tendenziale, è 
il PIL pro-capite, per il quale si è ipotizzato uno scenario congruente con la teoria della 
“decrescita”. 
La crisi economica mondiale, che interessa in primis i paesi di più antica 
industrializzazione, si ripercuote anche sui paesi emergenti che risentono delle difficoltà 
dello sviluppo economico. Tutto questo è probabile che porterà ad una ulteriore 
disattenzione verso i temi ambientali. 
Per questo, nel pieno della crisi mondiale dell’economia, trovano spazio temi come 
la messa in discussione del “prodotto interno lordo” (PIL) come parametro per misurare il 
benessere e la felicità di persone e popoli. Si vanno a ricercare nuovi parametri per una 
riduzione ragionata e responsabile, nuovi modelli di vita meno dispendiosi, la rinuncia a 
forme di competizione troppo esasperata. Si cerca di costruire le fondamenta per poter 
sperare in un villaggio globale fatto di popoli che non si fanno la guerra, ma che ricercano 
il benessere diffuso. 
È in quest’ottica che gli obiettivi di riduzione delle emissioni sarebbero raggiungibili 
attraverso un percorso di rivalutazione delle priorità sulle quali verte il modello 
economico e politico attuale. Si ipotizza l’eventualità in cui i paesi OECD oltre ad 
investire in  miglioramenti di efficienza e nello sviluppo delle rinnovabili 
intraprenderanno la via della “decrescita”, rivedendo il loro sistema di sviluppo e i 
fondamenti economici su cui si basa.  
Per stimare i valori obiettivo dei parametri, si è proceduto fissando prima i valori 
obiettivo di emissioni in grado di mantenere le concentrazioni di CO
2
 in atmosfera al di 
sotto dei 450 ppm e quindi limitare con buona probabilità il riscaldamento globale a non 
più di 2°C al di sopra dei livelli preindustriali. Si è poi fissato un obiettivo di riduzione del 
PIL e in modo iterativo sono stati calcolati i trend degli altri parametri in funzione sia del 
raggiungimento degli obiettivi di emissione, sia considerando le variazioni dei parametri 
all’interno del range storico di variazione o proposte in letteratura. Per i paesi OECD si 
ipotizzano tassi medi di variazione dell’intensità energetica del PIL vicini a quelli proposti 
dallo scenario New Policies della IEA, mentre per i paesi non-OECD più vicini a quelli 
dello scenario “Current Policies” della IEA. Per il trend mondiale di consumo di 
combustibili fossili per energia primaria si sono assunti valori vicini allo scenario “New 
Policies” della IEA, rimanendo quindi molto al di sotto dello scenario 450 IEA. Si è dato
Sommario e Conclusione 
 
 VIII 
poco peso alla capacità di decarbonizzare il settore energetico tramite la tecnologia CCS, 
essendo una tecnologia ancora giovane e dal potenziale incerto. 
L’attuazione della “decrescita” nei paesi OECD si è tradotta in termini di PIL con un 
raggiungimento dopo il 2020 di un tasso annuo medio negativo pari a -0.5%. Questo 
valore da solo ha poco significato se non viene inserito in un preciso contesto sociale, 
politico ed economico. L’obiettivo di ridurre il PIL non è derivante da una situazione di 
crisi, ma da una gestione delle attività produttive con lo scopo di ridurne la produzione. In 
questo scenario si disincentiverebbero le attività che, pur apportando un aumento di PIL, 
non contribuirebbero alla crescita effettiva del benessere, come attività inquinanti, militari, 
che causano impatti negativi sull’ambiente naturale o sul tessuto sociale, ecc. Si 
incentiverebbero, invece, le attività gratuite, i centri di aggregazione sociale, 
l’autoproduzione, che non producono PIL ma contribuiscono positivamente al benessere 
della nazione. Ci si muoverebbe poi verso una migliore distribuzione del PIL, sia su scala 
nazionale, ma anche e soprattutto su quella mondiale attraverso un modello di 
cooperazione tra i paesi, in particolare tra quelli OECD e non-OECD, che diventerebbero 
il nuovo centro di produzione del PIL. 
Lo scenario OBIETTIVO si fonda su idee che stanno acquisendo sempre più forza 
man mano che il modello attuale mostra le sue lacune e i suoi limiti. L’esigenza di 
proporre una via alternativa a quella presentata da pubblicazioni che seguono i principi più 
condivisi da governi e lobby, quali la crescita del PIL, nasce da alcuni preoccupanti 
fenomeni che si stanno verificando e che sono stati in parte analizzati nella presente tesi 
(rallentamento nei miglioramenti di intensità energetica del PIL, i reali consumi dei paesi 
OECD non sembrano rallentare, ecc.), e in parte derivano da considerazioni di carattere 
più generale in ambito economico, sociale, ed ecologico: 
– il PIL misura la produzione, e non i risultati; considera positiva ogni produzione e 
ogni spesa, incluse le produzioni nocive e le spese necessarie a neutralizzare gli 
effetti negativi delle prime; 
– nei Paesi economicamente più avanzati, negli ultimi decenni non sta più aumentando 
il benessere umano a fronte del forte aumento del PIL; 
– il sistema economico così com’è strutturato non troverebbe altro limite se non 
nell’esaurimento delle risorse del pianeta. 
 
Nel periodo 2009-2030 le variazioni percentuali di riduzione delle emissioni fissate 
per la costruzione degli scenari OBIETTIVO, tali da limitare il riscaldamento globale a 
non più di 2°C al di sopra dei livelli preindustriali, sono -15%, -60%, -57%, -54%, 
rispettivamente per Mondo, Europa, Italia, Lombardia. In tabella 2 sono proposti i tassi 
annui medi di variazione assunti per ciascun parametro per raggiungere tali obiettivi, 
mentre in Figura 3 i contributi delle variazioni di ciascun parametro all’aumento di 
emissioni. Si precisa che nel grafico a torta non è evidenziato se il contributo sia positivo 
o negativo, come invece indicato nella Tabella 2.