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Affrontare la crisi energetica con un approccio multi-tecnologico

pubblicato il: - ultima modifica: 29 Novembre 2022
scenari riscaldamento

La sostenibilità è un cerchio: alcuni elementi concorrono a essa ma nessuno può fare a meno degli altri. Per questo con un approccio multi-tecnologico possiamo andare incontro al futuro, trovando la soluzione adatta per ogni situazione e considerando che oltre un terzo delle emissioni di CO2 è prodotto dagli edifici.

Partiamo da qualche dato numerico per inquadrare la situazione del parco edifici in Italia e pensare a come ridurre le emissioni inquinanti incrementando l’utilizzo di fonti rinnovabili per la climatizzazione dei luoghi in cui viviamo.

In Italia, gli edifici residenziali rappresentano una quota importante del consumo energetico totale: impiegano più del 25% dell’energia primaria e sono responsabili di circa il 20% delle emissioni di CO2 in atmosfera, oltre a essere il principale utilizzatore di gas con circa 30 miliardi di metri cubi (il 40% del totale del gas utilizzato dal nostro Paese).

All’interno degli edifici, oltre il 60% dell’energia consumata deriva dal riscaldamento, principalmente a gas. La rete di trasporto e distribuzione del gas naturale collega oltre 21 milioni di utenze domestiche.

Inoltre, circa 7 milioni di utenze utilizzano ancora il Gpl. Il parco edilizio residenziale in Italia è prevalentemente datato e poco efficiente: per il 90% circa è costruito prima dell’anno 2000 e solo il 5% degli edifici, infatti, appartiene alla classe energetica A.

Per quanto riguarda il riscaldamento, l’87% degli impianti è alimentato a gas, il 9% con elettricità, poco meno del 2% con gasolio e la restante parte con biomassa o teleriscaldamento.

Buona parte degli impianti di riscaldamento sono inefficienti e con elevate emissioni di CO2 in atmosfera: circa 13 milioni di apparecchi a gas sono caldaie convenzionali, molto più inefficienti e inquinanti delle più moderne caldaie a condensazione.

Sono inoltre presenti circa 400mila caldaie a gasolio. Le più moderne ed efficienti caldaie a condensazione sono oltre 5 milioni, mentre le tecnologie in pompa di calore elettrica sono circa 1,6 milioni.

Infine, rappresenta una dato significativo, il fatto che più del 70% della nostra rete di adduzione del gas è gia H2-ready, ovvero pronta per trasportare combustibili alternativi come il biometano e l’idrogeno verde.

Raggiungere un obiettivo di sostenibilità all’interno degli edifici per la loro climatizzazione estiva e invernale significa pensare a vari elementi, tutti concorrenti al risultato finale: dobbiamo sì ridurre le emissioni, ma dobbiamo anche pensare all’investimento richiesto e ai suoi tempi di ritorno, dobbiamo raggiungere il comfort ottimale e considerare anche lo spazio a disposizione ovvero la tipologia di lavori necessari per installare una determinata tecnologia.

Lo studio di Bosch Termotecnica e la Fondazione Eni Enrico Mattei

Per raggiungere gli ambiziosi obiettivi di decarbonizzazione fissati dall’Ue, entro il 2050, sarà necessaria una combinazione vincente di misure e di tecnologie.

Per questo, Bosch Termotecnica e la Fondazione Eni Enrico Mattei hanno realizzato uno studio dal titolo The potential role of hydrogen towards a low carbon residential heating in Italy che presenta un’analisi di possibili scenari che mettono a confronto la penetrazione di diverse tecnologie di riscaldamento degli edifici residenziali.

All’interno dello studio è stata simulata l’evoluzione del parco impiantistico immaginando che la spinta verso l’elettrificazione del riscaldamento sia la massima possibile, con una capacità produttiva illimitata.

Con questo scenario, al 2050 non si riuscirebbe a elettrificare tutti gli impianti di riscaldamento e circa il 25% del totale degli impianti esistenti rimarrebbe alimentato a combustibile fossile.

Gli obiettivi di decarbonizzazione del parco residenziale al 2050 non verrebbero dunque raggiunti. Al contrario, se tutto il gas naturale di origine fossile che alimenta le caldaie venisse progressivamente sostituito con un gas rinnovabile, come per esempio l’idrogeno verde oppure il biometano, gli obiettivi verrebbero raggiunti.

Cambiamo il combustibile: già oggi tutte le moderne caldaie sono pronte a bruciare 100% di biometano e sino al 20% di idrogeno e sono anche già state sviluppate caldaie pronte a funzionare solo con idrogeno.

Quello che emerge con chiarezza è che per raggiungere la decarbonizzazione non è sufficiente puntare solo su una tecnologia (pompa di calore) e su un unico vettore energetico (elettricità verde), ma serve un approccio multi-tecnologico.

In particolare, per un paese come l’Italia, in cui è già esistente un’infrastruttura capillare che può già oggi distribuire biometano e in parte idrogeno, il potenziale contributo alla decarbonizzazione dei gas rinnovabili è alto e raggiungibile con ridotti investimenti in infrastrutture.

L’approccio multi-tecnologico di Bosch Termotecnica

Le nuove costruzioni sono meno di 100.000 all’anno (incluse ristrutturazioni importanti, sopra 1000 mq): in questi casi considerata la forte integrazione tra edifici e impianti, si agisce con lo sfruttamento delle rinnovabili come imposto dalla normativa e si procede con soluzioni elettriche per il riscaldamento e l’acqua calda sanitaria.

Ma l’approccio multi-tecnologico è fondamentale per gli impianti esistenti che, in molti casi, possono accettare l’applicazione di soluzioni in pompa di calore solo attraverso una profonda revisione dei terminali (radiatori) e dello spazio tecnico necessario per gli apparecchi, spesso non sostenibile, sia dal punto di vista tecnico che economico.

Le pompe di calore utilizzate nelle nuove costruzioni lavorano infatti con ottimi risultati su impianti a bassa temperatura come i sistemi radianti a soffitto o pavimento, in edifici così pensati, con un involucro molto performante e che hanno spazio tecnico di installazione sufficiente per alloggiare le macchine.

Questa scelta invece, per quanto adattabile anche in sistemi ibridi, negli edifici esistenti comporta alcune conseguenze e implica una esperienza di uso molto diversa per l’utente finale, per cui non sempre perseguibile.

Consideriamo allora che le caldaie a condensazione sono un prodotto versatile e compatto nelle dimensioni e hanno una esperienza d’uso per il consumatore del tutto simile al prodotto precedente, non occupando spazio aggiuntivo, limitando i costi di investimento iniziale e ottenendo risparmi energetici e riduzione delle emissioni inquinanti.

Il percorso verso la sostenibilità ambientale non può essere dettato quindi unicamente dai processi di elettrificazione, ma anche dall’utilizzo di gas verdi, come l’idrogeno.

Bosch ha avviato da tempo progetti di sviluppo dei propri prodotti che mirano all’utilizzo di questo combustibile (la divisione Bosch Termotecnica è uno dei principali produttori europei di soluzioni sostenibili ed efficienti dal punto di vista energetico per il riscaldamento, raffrescamento e produzione di acqua calda sanitaria con un fatturato di circa 4 miliardi di euro).

Già oggi, le caldaie Bosch possono funzionare nella massima sicurezza con una miscela di gas che contiene fino al 20% di idrogeno.

Questo significa che chi sostituisce la propria vecchia caldaia con una nuova caldaia Bosch a condensazione non solo vedrebbe i propri consumi di gas metano ridursi fino al 30%, ma sarebbe già pronto ad accogliere miscele di gas idrogeno fino al 20% quando questo verrà reso disponibile anche nella rete di distribuzione italiana.

Credendo nello sviluppo di questo nuovo vettore energetico pulito, Bosch ha già avviato sperimentazioni sul campo sia in Inghilterra sia in Olanda di caldaie alimentate al 100% da idrogeno e prevede di renderle disponibili per la produzione in serie a partire dal 2025.

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