Negli ultimi anni è aumentato il numero di brevetti riguardanti soluzioni tecnologiche finalizzate alla sostenibilità ambientale e alla transizione energetica. Lo rileva un recente report dell’Ufficio brevetti europeo, che mette in evidenza le opportunità generate e le criticità.

I brevetti cleantech crescono in tutto il mondo. L’incremento è motivato dalle esigenze energetiche e climatiche: da una parte c’è necessità di effettuare una transizione dalle fonti fossili alle rinnovabili, dall’altra è vitale l’esigenza di ridurre le emissioni climalteranti e l’impatto generato dall’inquinamento atmosferico, idrico e del suolo.

L’innovazione è fondamentale per fornire risposte e strumenti, ideando e mettendo a punto alternative efficaci in ogni comparto tecnologico per svariate finalità. Lo credono i centri di ricerca, ma ne sono convinte anche le aziende: a conferma, si contano oltre 750mila International Patent Families oggi esistenti nel settore delle tecnologie pulite e sostenibili, che rappresentano quasi il 12% del totale. Lo rende noto il report “Financing and commercialisation of cleantech innovation”, pubblicato pochi giorni fa dalla European Investment Bank (EIB) e dall’European Patent Office (EPO).

Le famiglie di brevetto internazionali (Ipf) definiscono l’insieme delle domande di brevetto depositate in più Paesi per proteggere la stessa invenzione. Quelle riguardanti energia e clima sono incrementate sensibilmente, si rileva nello stesso rapporto, segnalando che il loro numero si è notevolmente arricchito negli ultimi 25 anni: «le Ipf nelle tecnologie pulite e sostenibili sono cresciute più rapidamente dell’attività brevettuale complessiva durante questo periodo».

Dalle invenzioni per produrre e stoccare energia a basse emissioni alle soluzioni per edifici e trasporti sostenibili, dalle smart grid al trattamento dei rifiuti e delle acque reflue, sono diverse le clean and sustainable technologies all’attenzione della ricerca e innovazione.

Nel quinquennio 2017-2021, analizzato nel report EIB ed EPO, sono state depositate 244mila famiglie di brevetto internazionali riguardanti lo specifico comparto. Solo nel 2021 sono state rese pubbliche quasi 55mila creazioni cleantech, ovvero il 15% circa di tutte le invenzioni tecnologiche a livello globale, con un aumento che sfiora il 33% rispetto a cinque anni prima.

La tendenza crescente si evidenzia anche negli ultimi dati presentati dall’Ufficio brevetti europeo: nel 2023 sono state depositate 199.275 domande di brevetto (una cifra record). Quelle relative al segmento cleantech, comprese nella voce “macchine elettriche, apparecchi ed energia”, hanno fatto segnare un aumento del 12,2%, evidenziando l’incremento più marcato [fonte: European Patent Office].

Di certo, occorre far sì che le idee innovative si possano trasformare in soluzioni sul mercato.

Il potenziale è notevole: secondo la direttrice del World Intellectual Property Organization (WIPO) Knowledge Center, Lise McLeod, il mercato globale delle tecnologie energetiche pulite varrà circa 650 miliardi di dollari all’anno entro il 2030, più di tre volte il livello attuale, se i Paesi di tutto il mondo attueranno pienamente gli impegni annunciati in materia di energia e clima.

---

Takeaway

---

Clean and sustainable technologies: definizione e classificazione dei brevetti

Le cleantech, o greentech, comprendono un’ampia gamma di processi, prodotti e servizi che mirano a ridurre o eliminare gli impatti ambientali negativi.

Queste tecnologie, come spiegato nel report EIB ed EPO, «sono progettate per migliorare l’efficienza energetica, utilizzare risorse sostenibili, proteggere l’ambiente, riducendo l’inquinamento e i rifiuti e contribuendo ad affrontarlo, permettendo di contrastare gli effetti negativi del cambiamento climatico».

L’European Patent Office classifica i brevetti cleantech in sei categorie: energia a basse emissioni di carbonio; tecnologie di mitigazione del cambiamento climatico (CCMT) relative ai trasporti e agli edifici, nel settore manifatturiero e nell’ICT; soluzioni di adattamento ai cambiamenti climatici; smart grid; tecnologie per il trattamento dei rifiuti e delle acque reflue; soluzioni per la cattura e stoccaggio della CO₂. Oltre a queste, l’analisi comprende anche soluzioni per il riciclo della plastica e alternative e le tecnologie legate all’idrogeno.

Quali sono i brevetti cleantech più sviluppati

Le tecnologie energetiche a basse emissioni di carbonio, che comprendono la generazione di energia da fonti rinnovabili e soluzioni di energy storage, sono il settore predominante, in termini di brevetti cleantech, con 78mila delle 244mila Ipf totali registrate tra 2017 e 2021.

Questo trend prevalente caratterizza anche i dati delle domande di brevetto EPO registrate nel 2023 che, come detto, hanno rappresentato la categoria a più forte crescita percentuale.

Al secondo posto vi sono le invenzioni incentrate su soluzioni di mobilità “pulite” e sostenibili, con 47mila Ipf. Subito dietro si collocano le famiglie di brevetto internazionali dedicate al riciclaggio della plastica e allo sviluppo di alternative (più di 46mila Ipf).

Anche le famiglie di brevetto comprese nel comparto clean and sustainable manufacturing sono state significative, con più di 43mila Ipf, tra il 2017 e il 2021, di cui oltre 9500 nell’ultimo anno analizzato.

Altre aree degne di nota includono soluzioni tecnologiche pulite legate agli edifici, alle ICT e all’adattamento ai cambiamenti climatici, ciascuna con circa 18mila Ipf nel quinquennio considerato. Le altre categorie contano meno di 10mila Ipf, ma va segnalato che, tra queste, le tecnologie per il trattamento delle acque reflue e la gestione dei rifiuti hanno evidenziato la più rapida crescita, con un tasso composto di crescita annuale che sfiora il 18%.

Il futuro dei brevetti cleantech: le opportunità

Oltre a rappresentare un potenziale importante per gli scenari energetici e climatici, i brevetti dedicati alle tecnologie pulite e sostenibili già oggi costituiscono elementi di vantaggio strategico in termini economici e produttivi.

Sebbene più del 75% delle famiglie di brevetti internazionali su tecnologie pulite e sostenibili nell’UE e negli Stati Uniti siano depositate da aziende di grandi dimensioni (oltre cinquemila dipendenti), buona parte delle aziende che brevetta in questo campo rientra nel comparto delle piccole e medie imprese.

Questa quota è ancora più marcata in Unione Europea, dove più del 70% degli innovatori che brevettano tecnologie pulite e sostenibili è costituita da realtà produttive e industriali con meno di cinquemila dipendenti.

Sono proprio queste aziende a rappresentare un elemento di grande importanza per gli ecosistemi dinamici nel settore delle tecnologie pulite. Esse «hanno maggiori probabilità di affrontare sfide quando si muovono nel panorama dell’innovazione, dei brevetti e dell’industrializzazione», viene sottolinea nel report.

I brevetti cleantech hanno un forte valore aggiunto in fase di commercializzazione per le aziende di dimensioni più contenute. Nell’UE, queste realtà hanno già commercializzato circa il 60% delle tecnologie per le quali hanno depositato domande di brevetto nel periodo 2011-2022, con un ulteriore 28% prossimo al lancio sul mercato.

Tra le imprese che hanno depositato domande di brevetto, quelle di dimensioni più piccole sottolineano l’importanza dei brevetti per creare partenariati esterni, effettuare trasferimenti tecnologici e attrarre investitori.

La tendenza di questa propensione brevettuale delle Pmi trova conferme anche nei dati Epo del 2023: il 23% delle domande di brevetto europeo è stato presentato da un singolo inventore o da una impresa con meno di 250 dipendenti. Inoltre, l’8% delle richieste proviene da università ed enti pubblici di ricerca.

L’European Patent Office ha annunciato nuove agevolazioni per le Pmi e per i centri di ricerca, per favorire il percorso di innovazione. Per questo, ha deciso ulteriori riduzioni delle tasse a partire dallo scorso aprile per le microimprese, i singoli inventori, le organizzazioni senza scopo di lucro, le Università e gli Istituti pubblici di ricerca.

Il nuovo sistema brevettuale unitario

Nel quadro d’insieme dell’innovazione, oltre alle opportunità si ravvisano anche degli ostacoli. Il più considerevole è rappresentato dal divario di finanziamenti tra gli innovatori in ambito cleantech dell’UE e quelli degli Stati Uniti

Oltre il 30% delle aziende dell’UE identifica la mancanza di finanziamenti come un ostacolo significativo alla commercializzazione di tecnologie pulite e sostenibili. Il divario si accentua nel caso delle imprese più piccole: il 43% delle micro e piccole imprese si trova ad affrontare difficoltà legate a questo aspetto.

C’è, però da segnalare che il panorama europeo in materia di brevetti, cleantech e non solo, è destinato a mutare. Da giugno 2023 è stato varato il nuovo sistema brevettuale unitario, una nuova opzione per beneficiare di una protezione brevettuale più semplice ed economica in 17 Stati membri dell’UE.

I brevetti unitari possono essere applicati o contestati a livello centrale dinanzi al nuovo Tribunale unificato dei brevetti. Come segnala EPO, in un articolo dedicato alle domande dei brevetti in Europa nel 2023:

«questo sistema ha già riscosso un grande successo tra i titolari di brevetti europei: è stato chiesto un effetto unitario per il 17,5% dei brevetti europei concessi nell’intero 2023 (ovvero più di 18.300 domande), e per il 22,3% di quelli rilasciati nella seconda metà del 2023 dopo l’implementazione del sistema. I titolari di brevetti europei (provenienti dai 39 stati membri dell’EPO) hanno registrato il tasso di adesione più elevato con il 25,8%, seguiti da quelli di Stati Uniti e Cina (entrambi al 10,9%), Repubblica di Corea (9,7%) e Giappone (4,9%). Tra i titolari che hanno convertito i propri brevetti europei in brevetti unitari, quasi due terzi sono europei»

Glimpses of Futures

La necessità di mettere in atto soluzioni efficaci per contrastare gli effetti della crisi climatica in atto, rende fondamentale il contributo di nuove soluzioni tecnologiche sia per produrre e gestire energia sostenibile, sia per ridurre drasticamente le emissioni, mettendo a punto anche metodi produttivi quanto più circolari e sostenibili.

In questo percorso, i brevetti cleantech sono chiamati a svolgere un ruolo ancora più determinante di quello finora avuto.

Cercando di anticipare possibili scenari futuri, cerchiamo, ora, grazie alla matrice STEPS, di valutare gli impatti che tali soluzioni, basate su ricerca e innovazione, potranno avere sotto più punti di vista.

S – SOCIAL: le clean technologies mirano a ridurre l’inquinamento atmosferico, idrico e del suolo. Ciò consegue un miglioramento della qualità dell’aria e dell’acqua, riducendo così i rischi per la salute associati all’inquinamento. Ridurre le spese sanitarie, anche a un aumento della quota di produzione energetica da fonti rinnovabili, contribuisce a elevare la qualità di vita. Inoltre, le cleantech rappresentano anche un volano occupazionale significativo. In termini di green jobs, in Europa si contano 4,5 milioni posti di lavoro “verdi” nell’UE nel 2019 rispetto a 3,2 milioni nel 2000 [fonte: European Union]. Secondo un report di Climate Power, Climate Energy Boom, i progetti di clean energy tech annunciati dopo l’approvazione della Inflaction Reduction Act hanno generato, negli Stati Uniti, più di 211mila posti di lavoro diretti in 45 Stati e Porto Rico.

T – TECHNOLOGICAL: il tasso di innovazione determinato dai brevetti cleantech è destinato ad aumentare, grazie all’apporto di tecniche di intelligenza artificiale. Si prevede che la domanda globale di soluzioni cleantech basate sull’AI aumenterà costantemente. Negli ultimi sei anni, tali soluzioni hanno rappresentato il 12% degli investimenti e delle transazioni in tutti i contratti legati alle greentech, conseguendo quasi 30 miliardi di dollari di capitale di rischio investito [fonte: Cleantech Group].

E – ECONOMIC: le cleantech rappresentano un volano economico di indubbia forza, se si pensa che – solo considerando le tecnologie energetiche pulite – gli investimenti raggiungeranno quasi 800 miliardi di dollari nel 2024 e arriveranno a mille miliardi di dollari entro il 2030, secondo il Top Ten Cleantech Trends in 2024 a cura di S&P Global Commodity Insights. Da quanto si legge, nell’anno in corso saranno commissionati circa 150 progetti sull’idrogeno verde e 65 progetti di carbon capture, utilization and storage (CCUS). A proposito di ricerca e innovazione, va ricordato che ha ricevuto 337 domande da 27 Paesi l’invito a presentare proposte 2023 del Fondo per l’innovazione per le tecnologie a zero emissioni. Queste proposte – ricorda la Direzione generale per l’Azione per il clima della Commissione UE – si contenderanno un budget di 4 miliardi di euro del bando avviato per sostenere la diffusione di tecnologie pulite e innovative, utilizzando i proventi del sistema di scambio di quote di emissioni ETS. In termini di investimenti in ricerca e sviluppo, pochi giorni fa, la Commissione europea ha stanziato 720 milioni di euro per sette progetti di idrogeno rinnovabile in Europa attraverso la Banca europea dell’idrogeno, lo strumento finanziario dell’UE avviato per accelerare la creazione di una catena del valore dell’idrogeno completa in Europa.

P – POLITICAL: la volontà di incentivare il percorso dei brevetti cleantech è forte a livello globale. Come rileva il report EIB ed EPO, sono numerosi gli uffici brevetti in tutto il mondo che contemplano procedure rapide per le domande di brevetto relative alla tecnologia pulita. Tali procedure sono attualmente disponibili in Australia, Brasile, Canada, Repubblica Popolare Cinese, Israele, Giappone, Corea del Sud, Malesia, Regno Unito e Stati Uniti. A giugno 2023, l’United States Patent and Trademark Office ha deciso di ampliare i requisiti di ammissibilità per includere più tecnologie che aiuteranno a compiere progressi verso l’obiettivo Net Zero emission. La misura durerà fino al 2027. Per quanto riguarda l’UE, dallo scorso aprile sono previste modifiche tariffe per le domande di brevetto europeo che comprendono riduzioni per le piccole imprese e persino la rimozione di alcune tasse [fonte: European Patent Office]. C’è poi da ricordare l’approvazione definitiva, da parte del Parlamento Europeo del Net-Zero Industry Act, il cui obiettivo è di produrre il 40% del suo fabbisogno annuo di tecnologie a zero emissioni nette entro il 2030, sulla base di piani nazionali per l’energia e il clima, e di raggiungere il 15% del valore del mercato globale per tali tecnologie.

S – SUSTAINABILITY: le cleantech nascono proprio per ridurre sensibilmente l’impatto ambientale generato dall’uomo in molti ambiti e per promuovere la transizione verso forme di energia pulita, ma anche per sviluppare modalità virtuose di impiego delle materie prime seconde. Si pensi, per esempio, alle tecnologie che consentono un’economia circolare per la plastica – dal recupero dei rifiuti di plastica post-consumo ai vari processi disponibili per il suo riciclo – alla creazione di alternative sostenibili, oppure alle tecnologie per il trattamento delle acque reflue e per la gestione dei rifiuti solidi. La legislazione europea sul clima impone ai paesi dell’UE di ridurre le emissioni di gas serra di almeno il 55% entro il 2030 e l’obiettivo è rendere l’UE neutrale dal punto di vista climatico entro il 2050. A tal fine, ricordano ancora EIB ed EPO, le tecnologiche pulite e sostenibili «hanno un ruolo chiave da svolgere in questo contesto, poiché possono dare un contributo importante per raggiungere tale obiettivo e mitigare il cambiamento climatico».