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Autosufficienza energetica

 By Nicholas Newman

Pannelli solari, turbine eoliche, mini impianti idroelettrici, generatori interni. Grazie alle tecnologie più evolute ci sono molti edifici nel mondo che generano l’energia che serve per il proprio riscaldamento, l’illuminazione e il raffreddamento, mentre l’energia in eccesso viene conferita nella rete pubblica…

I pannelli solari vicino allo stabilimento Nissan di Sunderland, UK

Da millenni l’uomo imbriglia fuoco, acqua e vento per scaldare, illuminare o rinfrescare le proprie abitazioni. I mulini, mossi dall’acqua o dal vento, sono probabilmente la prima forma di alleanza dell’uomo con gli elementi. La rivoluzione industriale ha visto crescere la potenza generata grazie alla tecnologia, ad esempio nelle tessiture i cui telai erano mossi prima dall’energia idraulica e poi dal vapore. Oggi, grazie alle tecnologie più evolute, ci sono molti più edifici, sia vecchi sia nuovi, che generano l’energia che serve per il riscaldamento, l’illuminazione e il raffreddamento, e l’energia in eccesso viene conferita nella rete pubblica.

Considerando le più recenti normative edilizie e gli incentivi sulle tariffe, molti nuovi edifici, e anche alcuni vecchi, possono essere attrezzati in modo da generare una parte o tutta l’energia di cui hanno bisogno utilizzando pannelli solari, turbine eoliche, mini impianti idroelettrici o generatori interni. Come dichiara Steve Dunne, amministratore delegato di Group Savvy, “un isolato di appartamenti per studenti che sto costruendo ad Oxford è dotato sin dall’origine di pannelli solari sul tetto e una serie di funzioni che consentono di risparmiare energia”. Questo esempio di alimentazione elettrica senza collegarsi alla rete pubblica può essere ampiamente replicato nella maggior parte dei paesi in via di sviluppo.

Pannelli solari

I pannelli solari installati sul tetto di edifici residenziali, civili e commerciali sono diventati piuttosto comuni. I pannelli solari installabili sul tetto di edifici residenziali possono produrre fra 5 e 20 kilowatt (kW); quelli istallati su edifici commerciali spesso raggiungono 100 kilowatt o più. Ad esempio il tetto della più grande fabbrica di automobili Nissan in Europa, a Sunderland, in Inghilterra, è equipaggiato con 4.750 kW di pannelli solari.

Tradizionalmente i pannelli solari vengono istallati sui tetti degli edifici, mentre oggi si sta provando un diverso tipo di istallazione per la nuova sede di Rabobank a Eindhoven, in Olanda. Questo edificio sarà uno dei primi ad essere equipaggiato di finestre capaci di generare elettricità per caricare telefoni, computer e tablet. In sintesi le finestre sono coperte da un rivestimento trasparente luminescente che converte il 30% della luce riflessa dalla superficie in luce invisibile che viene trasmessa dal vetro al telaio della finestra, dove pannelli solari la convertono in elettricità.

L'azienda olandese Physee produce grandi finestre trasparenti capaci di generare elettricità per caricare telefoni, computer e tablet

Micro impianti idroelettrici

Per i proprietari di edifici che si affacciano su fiumi e torrenti, il miglioramento della tecnologia e gli incentivi ha reso più attraenti i micro impianti idroelettrici. In genere questi impianti possono produrre fra 5 kW a 10.000 MW. Per mettere in prospettiva questi numeri, un sistema da 5kW può generare 4.500 kW, sufficienti per alimentare un casa con tre camere nel Regno Unito per un anno, secondo le stime di Energy Saving Trust.

Blenheim Palace, uno dei più grandi immobili del Regno Unito, ha iniziato a generare la propria energia elettrica usando l’acqua. Negli ampi giardini gli amministratori dell’edificio hanno istallato un micro impianto idroelettrico chiuso da 15 kW, il sistema Compact Archimedean Screw, fornito da Hallidays Hydropower. La turbina ad elevata efficienza dell’impianto è progettata per utilizzare fino all’87% dell’energia prodotta dall’acqua. Il Duca di Marlborough, proprietario di Blenheim Palace, ha dichiarato: “Credo nell’importanza di generare e utilizzare energia sostenibile, per il bene dell’ambiente e per contribuire alla gestione di questa grande proprietà. Questo impianto ridurrà le emissioni di carbonio di oltre 42.000 chilogrammi all’anno e produrrà un vantaggio finanziario di circa 28.000 – 38.000 dollari all’anno”.

Energia eolica

Colossi come Bmw o Whirlpool utilizzano parchi eolici nelle vicinanze degli impianti per fornire elettricità alle proprie fabbriche. Ad esempio nei pressi della Findley Factory di Whirlpool in Ohio, è stata installato un parco eolico costato 18 milioni di dollari in grado di soddisfare il 22% del fabbisogno di energia elettrica della fabbrica. Si prevede che ciascuna turbina generi elettricità equivalente a quella necessaria per alimentare 300-400 abitazioni di medie dimensioni.

Blenheim Palace, uno dei più grandi immobili del Regno Unito, ha iniziato a generare la propria energia elettrica usando l’acqua...

Generatori locali

In molti paesi in via di sviluppo, a causa dell’inaffidabilità della rete pubblica, le aziende e anche le famiglie più ricche hanno investito in costosi generatori diesel locali. Considerando la cronica mancanza di energia elettrica in Sud Africa, SASOL, la più grande industria chimica del paese, ha compiuto un ulteriore passo investendo nella costruzione di una centrale elettrica da 140 MW alimentata a gas. Mentre è normale che le aziende in Africa utilizzino  propri generatori, queste macchine stanno diventando sempre più popolari nei paesi più sviluppati con l’obiettivo di garantirsi la disponibilità di energia e risparmiare sui costi.

Ci sono molti combustibili disponibili per i generatori, fra cui celle a combustibile, biomasse, gas naturale, energia geotermica e molti altri. Sainsbury’s, una catena inglese di supermercati, ha istallato una pompa di calore geotermica nel suo negozio di Crayford nel Kent. Si prevede che questa tecnologia possa permettere di tagliare la bolletta elettrica del 30%, e può rivoluzionare l’approccio dei supermercati di tutto il mondo nell’utilizzo dell’energia termica. La tecnologia nota come “geoscambio” utilizza una serie di pozzi a circuito chiuso trivellati a una profondità di 200 m (656 piedi) per sfruttare il calore naturale della Terra. I pozzi perforati catturano e immagazzinano il calore che viene successivamente rilasciato per fornire riscaldamento, acqua calda e capacità di refrigerazione quando necessario.

A Oxford, l’University Hospital Trust intende creare un sistema di riscaldamento e produzione di energia locale per riscaldare e alimentare il proprio complesso di edifici. L’impianto prevede l’istallazione di una unità di cogenerazione di calore ed elettricità (CHP). Si prevede che una volta completato questo investimento da 21,8 milioni di dollari permetterà di risparmiare ogni anno 676.000 dollari per 25 anni e taglierà del 30% le emissioni di CO2 del Trust, l’equivalente di togliere dalle strade locali 3.000 automobili ogni anno.

Nonostante il crescente utilizzo di strumenti che puntano a rendere più autosufficienti dal punto di vista energetico gli edifici, molte di queste soluzioni spesso non sono adatte ai vecchi edifici, che rimangono la maggioranza delle strutture in Europa. In questa fase di sviluppo le aziende all’avanguardia stanno ancora cercando di offrire prodotti più a buon mercato che siano adeguati alla costante evoluzione della legislazione edilizia.

Inoltre, almeno nel Regno Unito, “i costruttori edili che operano in tutti i settori si trovano a fronteggiare una carenza di talenti in questo periodo di boom, in particolare per l’installazione di nuove tecnologie”, ha dichiarato Dunne. Fornire queste soluzioni a buon mercato si sta dimostrando difficile, ed è un campo decisamente sfidante per l’innovazione.

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