A product-level Trade-LCA framework for embodied carbon accounting in global trade

Ogni volta che un prodotto attraversa un confine, trasporta un peso nascosto. Questo non è il peso fisico del carico, ma la quantità totale di gas serra rilasciati per produrre quell'articolo, dal momento in cui le materie prime vengono estratte dalla terra fino a quando il prodotto lascia il cancello della fabbrica. Gli scienziati chiamano questo "carbonio incorporato". Per decenni, i governi hanno tracciato le emissioni di carbonio contando ciò che accade entro i propri confini, un metodo che funziona bene per l'inquinamento locale ma che non riesce a catturare l'immagine completa del commercio globale. Quando un paese importa un'auto, evita le emissioni derivanti dalla sua costruzione, ma quelle emissioni sono avvenute comunque altrove. Viceversa, quando un paese esporta merci, si assume la responsabilità del carbonio utilizzato per crearle, anche se tali beni non vengono mai utilizzati lì. Questo divario tra dove avvengono le emissioni e chi consuma effettivamente i beni è enorme, e rappresenta più di un quarto dell'impronta di carbonio per le principali economie. Mentre il mondo si muove verso politiche come le tasse sul carbonio sulle importazioni, i funzionari devono sapere esattamente quanto carbonio è nascosto all'interno di prodotti specifici, non solo in ampie categorie industriali.

Per molto tempo, i migliori strumenti disponibili per rispondere a questa domanda sono stati come guardare il mondo attraverso una lente sfocata. Il metodo dominante, noto come analisi input-output, raggruppa migliaia di prodotti diversi in settori ampi, come "macchinari" o "prodotti chimici". Assegna poi un singolo valore medio di carbonio a ogni articolo di quel gruppo. Questo approccio è utile per vedere il quadro generale di un intero sistema economico, ma è pessimo nel distinguere tra una macchina altamente efficiente e a basse emissioni di carbonio e una inefficiente e ad alte emissioni, se rientrano sotto la stessa etichetta. In realtà, l'intensità di carbonio dei singoli prodotti può variare enormemente, talvolta di oltre dieci volte, anche all'interno della stessa fabbrica o industria. Senza un modo per vedere queste differenze, le politiche rischiano di penalizzare i prodotti puliti lasciando che quelli sporchi passino inosservati.

Un nuovo studio di Florian Pothin, un ricercatore dell'Università di Rennes, costruisce un ponte tra la scienza dettagliata della produzione di un prodotto e i dati massicci e complessi del commercio globale. L'obiettivo era creare un sistema che potesse tracciare l'impronta di carbonio di singole merci mentre si muovono tra i paesi, collegando codici doganali specifici ai dati reali delle fabbriche. Il ricercatore è partito da un enorme dataset di flussi commerciali globali, che copre quasi 260 milioni di transazioni di merci che si muovono tra 120 paesi nell'arco di ventantanove anni. A questo, ha aggiunto dati dettagliati sul ciclo di vita provenienti da due importanti database scientifici, che contengono misurazioni del costo del carbonio per migliaia di specifici processi industriali, dall'estrazione del minerale alla raffinazione dell'acciaio.

La sfida era far corrispondere i due elementi. I registri doganali descrivono le merci utilizzando codici tecnici e brevi descrizioni, mentre i database scientifici descrivono i processi di produzione con termini diversi. Per risolvere questo problema, il ricercatore ha utilizzato un grande modello linguistico, un tipo di intelligenza artificiale, affinché fungesse da traduttore. Tuttavia, al modello non era permesso inventare numeri o indovinare i valori di carbonio. Il suo unico compito era suggerire quale processo scientifico potesse corrispondere a un determinato codice commerciale. Ogni suggerimento veniva poi sottoposto a un rigoroso insieme di regole per verificare se l'abbinamento avesse senso fisicamente. Ad esempio, il sistema si assicurava che una materia prima non venisse abbinata a un prodotto finito e che le unità di misura fossero allineate. Questo processo è stato progettato per essere trasparente e verificabile, il che significa che ogni passaggio poteva essere controllato da un essere umano.

Per garantire che il sistema funzionasse correttamente, il ricercatore ha invitato un esperto indipendente a revisionare un campione casuale di abbinamenti senza vedere i suggerimenti del computer. Nel primo round di test, l'esperto ha riscontrato che 17 abbinamenti su 100 erano errati. Gli errori erano spesso sottili, come l'abbinamento di una mela fresca con un processo chimico destinato a un tipo di materiale completamente diverso. Il ricercatore ha poi perfezionato le regole, aggiungendo una "scala" che controllava lo stadio di produzione per garantire che i minerali grezzi non venissero confusi con i metalli raffinati. Dopo questi interventi, una seconda revisione alla cieca ha trovato solo 8 errori su 100. Questo test rigoroso ha dimostrato che, sebbene il computer potesse aiutare a smistare i dati, la supervisione umana e le regole rigide erano essenziali per prevenire gli errori.

Utilizzando questo sistema riparato, lo studio ha calcolato il carbonio incorporato totale nel commercio globale per l'anno 2023. Il risultato è stato di circa 14.368 milioni di tonnellate metriche di equivalente di anidride carbonica. Questa cifra è significativamente più alta delle stime precedenti che si basavano su abbinamenti non verificati, perché il nuovo sistema ha identificato correttamente che molti punti dati di bassa qualità avevano abbassato i numeri. Lo studio ha scoperto che gli articoli più intensivi di carbonio non erano sempre quelli più costosi. Ad esempio, i fertilizzanti rappresentavano una frazione minima del valore totale del commercio globale, ma portavano una quota sproporzionatamente grande delle emissioni di carbonio. Allo stesso modo, le materie prime come ferro, acciaio e alluminio sono stati contributori principali, mentre molti prodotti manifatturieri complessi avevano impronte di carbonio inferiori rispetto a quanto suggerito dai loro prezzi.

Uno dei risultati più sorprendenti è stato quanto variasse l'intensità di carbonio dei prodotti all'interno dello stesso settore industriale. Prima delle correzioni dello studio, i dati suggerivano che i prodotti nello stesso settore potessero differire per trentacinque volte nella loro impronta di carbonio. Dopo aver corretto gli errori di abbinamento, la variazione era ancora enorme, ma più realistica: circa tredici volte. Ciò significa che anche all'interno di una singola categoria come i "macchinari", alcuni prodotti sono molto più puliti di altri. Un sistema che utilizza una semplice media per l'intero settore sarebbe errato per quasi la metà di tutti i beni scambiati, stimando male il loro impatto di carbonio di un fattore superiore a due. Questo errore non è solo una curiosità statistica; significa che le politiche basate su medie ampie potrebbero non riuscire a colpire efficacementamente i prodotti più inquinanti.

Lo studio ha anche esaminato come diversi paesi si inseriscano in questo quadro globale. Per alcune nazioni, i nuovi dati hanno confermato quanto già sospettato: sono importatori netti di carbonio, il che significa che consumano beni prodotti altrove. Per altre, il quadro è cambiato drasticamente. Nel caso della Cina, le stime precedenti suggerivano che il paese fosse un importatore netto di carbonio, ma il nuovo e più accurato conteggio ha mostrato che è in realtà un esportatore netto. Questo cambiamento è avvenuto perché i vecchi dati avevano erroneamente assegnato valori di carbonio molto bassi alle principali esportazioni della Cina, come l'alluminio e l'acciaio. Il nuovo sistema ha corretto questi valori, rivelando che il carbonio trasportato da queste esportazioni era molto più alto di quanto precedentemente pensato.

I ricercatori hanno confrontato i loro nuovi dati a livello di prodotto con altri grandi conti del carbonio globale e hanno scoperto che si accordavano bene, catturando circa il 90% dell'impronta di carbonio attesa quando pesata per emissioni. Ciò suggerisce che il nuovo metodo è affidabile e non conta sistematicamente in eccesso o in difetto. Tuttavia, lo studio ha anche evidenziato dove i due approcci divergono. In alcuni casi, la differenza indicava reali variazioni nella tecnologia di produzione, mostrando che alcuni paesi producono beni con un'intensità di carbonio superiore alla media globale. In altri casi, le differenze erano dovute al modo in cui vengono gestiti i servizi e le ri-esportazioni, aree in cui i dati a livello di prodotto sono ancora in fase di sviluppo.

In definitiva, questo lavoro fornisce uno strumento molto più nitido per comprendere l'impatto climatico del commercio globale. Si va oltre le medie sfocate del passato per mostrare il costo specifico di carbonio dei singoli beni. Dimostrando che una parte significativa delle stime precedenti si basava su errori di abbinamento, lo studio avverte che i numeri precedenti potrebbero essere stati fuorvianti. Il nuovo quadro offre un modo per esaminare i prodotti per il loro contenuto di carbonio con un livello di dettaglio che prima era impossibile. Questa precisione è fondamentale per progettare politiche climatiche eque ed efficaci, garantendo che l'onere della riduzione delle emissioni ricada sui prodotti e sui processi giusti, piuttosto che su categorie ampie e imprecise. Lo studio conclude che, sebbene i dati non siano perfetti, la trasparenza del metodo e il rigoroso test della sua accuratezza forniscono una solida base per la prossima generazione di contabilità del carbonio globale.