Energie Rinnovabili sviluppare

Le fonti di energia rinnovabile sono delle fonti energetiche ricavate da risorse che si rigenerano autonomamente in una scala temporale umana, come la luce solare, il vento, la pioggia, le maree, le onde e il calore geotermico.

La popolazione mondiale nel 2040 sarà di nove miliardi e mezzo di abitanti e si prevede che la crescita sarà pari a zero solo nel 2075, quando avremo raggiunto i dieci miliardi e mezzo di persone. (www.ourworldindata.com)

Il tema dell’energia è sempre più importante a causa del continuo aumento di richiesta, a fronte di una sempre maggiore scarsità e del conseguente aumento dei costi delle materie prime da cui essa si ricava, in tutte le sue forme.

È fondamentale, in questo contesto, rivolgerci verso un consumo critico e responsabile delle risorse e ad una produzione di energia sostenibile e quanto più inclusiva, ossia capace di soddisfare le esigenze anche dei più svantaggiati.

 

3

 

L’edilizia è un settore altamente energivoro, che produce circa il 40% della CO2 totale emessa. Il calcolo dell’impatto dell’edilizia a livello ambientale è da farsi prendendo in considerazione tutte le fasi di vita degli edifici.

  • Costruzione dell’edificio e produzione dei materiali che lo compongono. Il Life Cycle Assessment (LCA) è uno dei metodi di valutazione dell’energia incorporata nei materiali. Paglia, legno proveniente da foreste gestite in modo responsabile, argilla e calce sono, per esempio, materiali molto meno energivori del cemento e dei materiali derivanti da fonti fossili; hanno, cioè, una minore energia incorporata.
  • Vita utile dell’edificio. Fa parte di questa fase l’energia, proveniente da fonti rinnovabili e non rinnovabili, necessaria per manutenere, illuminare, riscaldare e raffrescare gli ambienti, alimentare gli elettrodomestici e tutti i dispositivi elettronici. A breve anche le colonnette per la macchina elettrica saranno una dotazione base di ogni nuovo edificio.
  • Demolizione dell’edificio e smaltimento dei materiali che lo compongono. La percentuale di materiale biodegradabile e/o riciclabile derivante dallo smaltimento di un edificio è un indicatore del suo impatto sull’ambiente. Anche qui, l’analisi LCA ci aiuta a capire quali siano le materie più sostenibili nel lungo periodo.

C’è da chiedersi, pertanto, quali sistemi offrano una risposta efficace e una alternativa alle soluzioni convenzionali a cui siamo abituati per il risparmio energetico.

Anzitutto progettare al meglio l’involucro edilizio, seguendo, per esempio, i principi della bioclimatica, per ridurre al minimo la richiesta di energia dell’edificio.

La progettazione Bioclimatica

L’architettura bioclimatica è quell'arte della progettazione architettonica che parte dalle caratter...

Scopri di più

La progettazione bioclimatica abbatte a monte la domanda energetica, in modo naturale, semplicemente sfruttando l’orientamento e la disposizione degli immobili e servendosi della materia prima più importante di cui disponiamo: l’intelligenza. Con la bioclimatica, infatti, si intende la pianificazione degli ambienti in modo efficace ed efficiente, sfruttando i contributi passivi offerti dalle caratteristiche del territorio.

La bioedilizia utilizza materiali che hanno una bassa energia incorporata e che spesso attivano meccanismi di economia circolare, oltre ad essere per la maggior parte riciclabili e biodegradabili a fine vita. Alcuni materiali, come paglia e argilla, sono reperibili nei cantieri stessi o in zone limitrofe e sono soggetti ad una lavorazione minima.

Possiamo quindi affermare che un edificio in bioedilizia, progettato secondo i criteri della bioclimatica, sia la soluzione più efficiente ed efficace a livello energetico.

Bioedilizia e bioarchitettura

La bioedilizia e la bioarchitettura sono discipline progettuali e costruttive che prediligono l’uso ...

Scopri di più

Ultimo, ma non per importanza, è la variabile legata agli stili di vita, la quale incide profondamente sul consumo di energia degli edifici, in quanto luoghi abitati dall’uomo. Se si vuole realmente risparmiare energia bisogna partire dalle persone, prima che dalle cose. Bisogna, infatti, evitare quel fenomeno chiamato “effetto rimbalzo” secondo cui un aumento di efficienza energetica incoraggia un maggior uso di servizi forniti dall’energia.

“bisogna partire dal concetto di sufficienza. Se poi tutto quello che si usa dopo aver adottato la strategia della sufficienza è più efficiente, si avrà un risparmio ancora maggiore: è il fare meno (sufficienza) con meno (efficienza)” 

(Vincenzo Balzani, Salvare il pianeta per salvare noi stessi, Luce edizioni)

 

Fonti di Energia Rinnovabile: prospettive italiane

 

energie rinnovabili studio lancri

 

La produzione di energia da fonti rinnovabili è normata dalla comunità Europea e costantemente controllata da ogni paese membro che a sua volta recepisce le direttive Europee.

In italia il GSE (gestore dei servizi energetici) redige annualmente un rapporto statistico sulle fonti rinnovabili del nostro paese. Il documento più aggiornato, pubblicato il 26 Marzo 2021, è relativo all’anno 2019.

Nel 2019 le fonti rinnovabili di energia hanno confermato il proprio ruolo di primo piano nel panorama energetico italiano, trovando impiego diffuso sia per la produzione di energia elettrica (settore elettrico) che per riscaldamento e raffrescamento (settore termico).

La produzione lorda di energia elettrica da fonti rinnovabili rappresentava nel 2019 il 39,4% della produzione nazionale, le cui principali fonti erano (e rimangono) quelle da impianti idroelettrici (40% del totale), solari (20,4%), eolici (17,4%), delle bioenergie (16,9%) e geotermici (5,2%).

Nel settore del riscaldamento, invece, il 19,7% dell’energia proviene da fonti rinnovabili e i contributi maggiori provengono da bioenergie (biogas e biomasse) e pompe di calore.

Un dato molto positivo è che la quota dei consumi energetici complessivi coperta da fonti rinnovabili nel 2019 risultava pari a 18,2%, un valore in crescita rispetto al 2018 (17,8%) e, più in generale, superiore – per il sesto anno consecutivo - all’Overall target assegnato all’Italia dalla Direttiva 2009/28/CE per il 2020 (17,0%).

Ciò nonostante, c’è bisogno di grande costanza e metodo per raggiungere gli obiettivi intermedi per il 2030 dell’Accordo di Parigi: la produzione del 75% dell’energia elettrica completamente da fonti rinnovabili. l’Italia ha percorso poco più di metà strada! (Dati reperibili sul sito del GSE: https://www.gse.it/dati-e-scenari/rapporti)

Di seguito vi proponiamo un approfondimento su alcuni impianti che soddisfano le esigenze di energia rinnovabile per le nuove costruzioni o per ristrutturazioni e che abbiamo già progettato e concretizzato per i nostri clienti. 

 

Progettazione di un impianto fotovoltaico

 

impianto fotovoltaico studio lancri modena

 

Grazie ai pannelli a silicio, il fotovoltaico è un sistema che cattura e converte l’energia solare in energia elettrica. Alle nostre latitudini è molto efficace in estate, quando la produzione elettrica permette di alimentare un sistema di raffreddamento; è un po’ meno produttivo in inverno ma ha la grande capacità di rendere possibile l’accesso all’elettricità anche nei luoghi più isolati.

Non richiede molto spazio e può essere installato anche in superfici altrimenti non utilizzate come i tetti delle abitazioni. I pannelli hanno durata di circa 25-30 anni con una piccola riduzione di efficienza di circa 1% all’anno e in circa 1-3 anni generano l’energia spesa per produrli (EROI da 10 a 30). (N. Armaroli, V. Balzani: Solar electricity and Solar fuels: status end perspectives in the context of the Energy transition. Fraunhofer ISE: Photovoltaics report:https://www.ise.fraunhofer.de/en/publications/studies/photovoltaics-report.html)

C’è poi la possibilità di inserire un sistema di accumulo che permette lo stoccaggio dell’energia durante le ore diurne per il suo successivo utilizzo, o cessione alla rete, nelle ore notturne.

L’impianto di accumulo, chiaramente, sposta il ritorno sull’investimento di alcuni anni ma permette una quasi totale autonomia dalla rete, dalla quale, però, per regolamento, non si può prescindere.

I pannelli di ultima generazione hanno rendimenti sempre migliori e il loro costo si è abbassato negli anni, mentre è aumentato significativamente il loro utilizzo che non tende a decrescere. Per questo motivo la produzione di rifiuti complessivi è destinata ad aumentare e il trattamento dei pannelli a fine vita è uno dei temi più urgenti legati a questo tipo di energia rinnovabile.

Alcune realtà stanno brevettando metodi a basso consumo energetico e impatto ambientale che permettano di recuperare i principali componenti attraverso la separazione dei materiali, come strati polimerici, contatti elettrici, celle e vetro.

 

Progettazione di un impianto di fitodepurazione

 

fitodepurazione

 

L’acqua dolce è una risorsa fondamentale che riteniamo infinita, ma non è proprio così. La quantità di acqua dolce disponibile sulla Terra è sempre più o meno la stessa, che cambia forma e stato e arriva nei nostri bicchieri dopo aver fatto giri immensi.

Il tema della disponibilità di acqua dolce per una popolazione in costante crescita pone la questione della necessità di trovare metodi di sfruttamento dell’acqua il più sostenibili possibile e la fitodepurazione, regolato dai decreti legislativi 152/99, 258/00 e infine 152/06, ne è un virtuoso esempio.

La fitodepurazione è un insieme di processi di trattamento di acque inquinate, dove il suolo e la vegetazione fungono da filtro. L’impianto è costituito da una vasca di pre-trattamento e da un sistema di vasche naturali in cui vengono convogliati i reflui. Grazie alla presenza di arbusti e piante macrofite selezionate, quali ad esempio la “Phragmites australis”, la “Thypa latifolia” o il “Cyperus Papyrus”.

 

fidepurazione studio lancri modena 10

Piante di Phragmites australis in attesa di essere messe a dimora in un impianto di fitodepurazione.

 

L'etimologia della parola fitodepurazione (dal greco phito = pianta) può far pensare che siano le piante gli attori principali nei meccanismi di rimozione degli inquinanti. In realtà le piante hanno il ruolo di favorire la creazione di micro-habitat idonei alla crescita della flora microbica, vera protagonista della depurazione biologica. 

Dal punto di vista costruttivo, gli impianti di fitodepurazione si dividono in base alla direzione di scorrimento dell’acqua in:

  • Sistemi a flusso superficiale o libero: consistono in vasche poco profonde e impermeabili con un substrato che costituisce il supporto per le radici delle piante emergenti. La superficie dell'acqua è costantemente al di sopra del substrato, quindi sempre esposta all'atmosfera.
  • Sistemi a flusso sub-superficiale o sommerso: costituiti da bacini impermeabili riempiti con substrato permeabile in cui la superficie del refluo non è mai a contatto diretto con l'atmosfera e le piante acquatiche vengono messe a dimora sulla superficie della vasca.

L’acqua così depurata può essere utilizzata per uso irriguo, come acqua non potabile (per la cassetta del WC o per il lavaggio macchine) oppure dispersa in superficie senza inquinare il sito di immissione o, ancora, convogliata nei canali di scolo.

Gli impianti di fitodepurazione rappresentano un’alternativa che rispetta l’ambiente e che si rivela vantaggiosa anche dal punto di vista economico, al contrario dei trattamenti convenzionali attualmente sul mercato che, invece, hanno elevati costi di gestione e manutenzione.

Il testo unico sull’ambiente (D.lg. 152/2006) incentiva gli impianti di fitodepurazione in quanto tecniche di depurazione naturale e capaci di sopportare forti variazioni orarie del carico idraulico ed organico. Sono di facile manutenzione e minimizzano i costi di gestione, inoltre creano un’area verde costantemente irrigata.

 

Progettazione di un impianto geotermico

 

14

 

Il geotermico è un sistema che si basa sui principi della geotermia, ovvero sullo sfruttamento del calore naturale della terra. Questa energia può essere utilizzata sia come fonte di energia elettrica che come fonte di calore. Se abbinato alla pompa di calore, il sistema risulta in assoluto il più efficiente nel soddisfare i bisogni di riscaldamento, di acqua calda sanitaria e di raffrescamento di una casa o di un complesso edilizio.

L’elevata efficienza del sistema è dovuta al fatto che la temperatura del terreno, e quindi del fluido termoconvettore, si mantiene elevata e, soprattutto, costante durante tutto l’arco dell’anno. È ideale abbinato ad un impianto radiante, caratterizzato da una temperatura operativa molto bassa rispetto ai radiatori convenzionali.

Le pompe di calore geotermiche inoltre permettono il raffrescamento passivo degli edifici, l’unico tipo di raffrescamento che sfrutta il principio del “free cooling”: le temperature basse del terreno in estate raffrescano gli ambienti, senza l’ausilio di macchine di refrigerazione.

Un impianto geotermico è conveniente quando è progettato per più unità abitative o per grandi opere ad uso commerciale e industriale.

 

Progettazione di un impianto solare termico

 

impianto solare termico studio lancri modena

 

L’impianto solare termico è un sistema semplice, affidabile e poco costoso che sfrutta l’irraggiamento diurno del sole per scaldare direttamente l’acqua sanitaria attraverso collettori solari detti anche pannelli solari termici. Questi, raccolgono l’energia solare sotto forma di calore, che viene trasmessa a un fluido, il quale a sua volta lo cede all’acqua sanitaria.

Come il fotovoltaico, è molto efficace in estate, un po’ meno in inverno; ciò nonostante, l’uso dei collettori solari comporta, indirettamente, un risparmio di energia elettrica: quella utilizzata per scaldare l’acqua di lavatrici e lavastoviglie ed eventualmente l’acqua per l’impianto di riscaldamento radiante.

Esistono due categorie principali di impianti solari termici: quelli a circolazione naturale, più semplici e indicati per le singole famiglie e quelli a circolazione forzata, in cui, con l’ausilio di una pompa, si può produrre acqua calda in grande quantità.

Un collettore solare ha una durata di almeno 30 anni, in circa due anni produce una quantità di energia pari a quella necessaria per fabbricarlo, inoltre i materiali che lo compongono sono quasi tutti riciclabili.

 

Progettazione di un impianto a pompa di calore

 

chaffoteaux arianext compact pompa di calore 15509

 

La pompa di calore è un impianto molto efficiente che permette il riscaldamento ed il raffrescamento di un edificio, oltre alla produzione di acqua calda sanitaria. Si basa sullo scambio termico tra diversi elementi appartenenti al sistema. Naturalmente il calore tende a spostarsi da un luogo a temperatura maggiore verso uno a temperatura minore; la pompa di calore inverte questo processo naturale e trasporta il calore da un livello inferiore verso un livello superiore di temperatura.

La fonte esterna da cui la pompa di calore estrae calore è detta sorgente fredda e può essere:

  • L’aria esterna all’edificio;
  • L’acqua, proveniente da falde, pozzi, fiumi o laghi in prossimità dell’edificio e a profondità ridotta
  • Il terreno (pompe di calore geotermiche).

L’aria o l’acqua da riscaldare sono invece detti pozzo caldo. A seconda della combinazione tra sorgente fredda e pozzo caldo, avremo i seguenti sistemi di scambio termico: acqua-acqua, acqua-aria o terra-acqua. In base al tipo di scambio eseguito, si ricava l’energia necessaria. Questo sistema impiega solo una bassa e costante fornitura elettrica, necessaria per l’alimentazione della pompa di calore.

 

Progettazione di un impianto a biogas

 

biogas

 

L’impianto a biogas produce gas metano attraverso la fermentazione di sostanze di origine organica, in assenza di ossigeno e a temperatura controllata.

Il biogas possiede un alto potere calorifero che può essere convertito in energia elettrica e in calore grazie ad un co-generatore. Il residuo della fermentazione è un composto chiamato digestato ed è un ottimo concime naturale.

La materia prima che alimenta gli impianti a biogas viene chiamata biomassa e può essere di diversa natura. Si possono utilizzare biomasse derivanti da scarti di diversa origine quali reflui organici urbani o zootecnici, sottoprodotti derivanti dall’attività agricola e industriale o altri residui della gestione del verde o dell’attività forestale, oppure biomasse derivanti da materiale di primo raccolto quali il mais.

Il decreto del 23 Giugno 2016 del MISE elenca tutti i sottoprodotti utilizzabili negli impianti a biogas per l’accesso ai meccanismi incentivanti del ministero e, di fatto, privilegia le biomasse costituite da scarti e sottoprodotti, piuttosto che da materiale di prima coltura, perché favoriscono processi di economia circolare.

 

Per approfondire

Dentro la vasca del biogas

Dentro la vasca del biogas

Stanno procedendo a pieno ritmo i lavori in questo cantiere: le vasche sono quasi pronte, così come il generatore e la sala pompe.

Scopri di più
Sostenibilità

Sostenibilità

La sostenibilità delle nostre azioni, tutte le nostre azioni, ha strettamente a che fare con l’impatto che esse hanno sul territorio e sulla vita delle persone. E l’impatto è il cambiamento desiderato o inconsapevole che generiamo, positivo o negativo che sia.

Scopri di più
Biogas, vinto il bando!

Biogas, vinto il bando!

Le idee sono la scintilla del cambiamento!

Scopri di più
Bioedilizia e bioarchitettura

Bioedilizia e bioarchitettura

La bioedilizia e la bioarchitettura sono discipline progettuali e costruttive che prediligono l’uso di materiali naturali, sostenibili, ecologici, basso emissivi, salubri, eventualmente riciclati e con un ciclo di vita virtuoso, sia nella fase produttiva, sia in quella di smaltimento finale.

Scopri di più
La progettazione Bioclimatica

La progettazione Bioclimatica

L’architettura bioclimatica è quell'arte della progettazione architettonica che parte dalle caratteristiche climatiche e ambientali del sito di edificazione e riesce a sviluppare un progetto coerente, sfruttando al massimo l'energia e le possibilità offerte dal territorio.

Scopri di più
Pratiche, cantieri e consulenze

Pratiche, cantieri e consulenze

Che pratica è? A cosa serve? Cos’è il responsabile della sicurezza? Qual’è il ruolo del direttore dei lavori?

Sono le classiche domande di chi sta per iniziare un’opera edile più o meno complessa.

Ecco qui una fruibile guida per tutti i naviganti perplessi della rete, perché per affacciarsi ad una nuova opera, soprattutto se si è neofiti, è utile avere una conoscenza di base dei documenti da produrre, nonché degli enti e dei ruoli da coinvolgere.

Scopri di più

In evidenza

Nuova stalla con biogas nel modensein corso

Nuova stalla con biogas nel modense

Questa azienda agricola ha la necessità, nel 2018, di ampliare le sue strutture aziendali. Nata nel 1978, l’azienda certificata NO OGM produce latte destinato al Parmigiano Reggiano ed è negli ultimi anni in crescita costante.

Scopri di più
Superbonus: il cappotto termico

Superbonus: il cappotto termico

Gli incentivi messi a disposizione in questi mesi sono di proporzioni mai viste prima; sta a noi sfruttarli con criterio, prolungando il nostro orizzonte fino alle future generazioni.

Scopri di più
La progettazione Bioclimatica

La progettazione Bioclimatica

L’architettura bioclimatica è quell'arte della progettazione architettonica che parte dalle caratteristiche climatiche e ambientali del sito di edificazione e riesce a sviluppare un progetto coerente, sfruttando al massimo l'energia e le possibilità offerte dal territorio.

Scopri di più

Vuoi conoscerci meglio?

Siamo a tua disposizione per parlare di progetti in bioedilizia e bioarchitettura. Iniziamo dalle tue aspettative e cerchiamo insieme le soluzioni migliori per costruire in modo sostenibile.

 

Dichiaro di aver preso visione della privacy presente nel sito

loading