energia risparmio energetico e innovazione

["Andrea Agostini" <lonanoda at tin.it>]

da forumenergia.net
mercoledi 31 marzo 2004

Il lavandino ad acqua calda e il davanzale attrezzato

Quello che so sull'energia l'ho imparato da Mario Palazzetti, ma nonostante
tutto il mio impegno resta incomparabilmente meno di quello che sa lui. Se
tristo è il discepolo che non supera il suo maestro, io lo sono. Anche
perché lui le cose non le sa soltanto, ma le sa mettere in pratica. Non ha
fatto il professore universitario, ma il dirigente industriale. Cosa può
aspettarsi dalla vita uno che sa bene qualcosa e sa trarne applicazioni
pratiche, se non di essere ignorato? Così è stato per lui che, nel dibattito
sull'esaurimento delle fonti energetiche fossili e sul loro impatto
ambientale suscitato nei primi anni Settanta dal Club di Roma con la
pubblicazione del libro I limiti dello sviluppo, decise di dire la sua non
con le parole ma con i fatti, tanto i contributi teorici non mancavano ed
erano per di più brillanti. Mentre il dibattito si polarizzava sulle fonti,
tra i sostenitori del nucleare e i sostenitori delle rinnovabili, egli
valutò che fosse prioritario accrescere l'efficienza delle trasformazioni e
degli usi finali dell'energia. Qualunque fonte si utilizzi - fossile,
nucleare, rinnovabile - per ricavarne energia utile - calore, elettricità,
illuminazione, forza - occorre effettuare una serie più o meno lunga di
trasformazioni, ognuna delle quali comporta una perdita energetica sotto
forma di calore degradato, non facilmente utilizzabile. Nel bilancio di
questi processi, le perdite sono molto maggiori dell'energia utile che si
ricava. Pertanto, il modo più efficace per diminuire i consumi di fonti
fossili e l'inquinamento ambientale che generano è accrescere al massimo i
rendimenti con cui si usano, riducendo le inefficienze e gli sprechi. Ma
questo è anche il pre-requisito per lo sviluppo delle fonti rinnovabili, che
se permane l'attuale intensità dei consumi energetici non sono in grado di
sostituirle in misura significativa.
In un sistema economico fondato sulla crescita del prodotto interno lordo,
proporsi di ridurre la domanda invece di accrescere l'offerta è un'eresia.
Un'ipotesi che non trova ascolto perché non rientra nel paradigma culturale
dominante, in cui sono immersi i due schieramenti avversari sulle fonti,
divisi nel sostenere la preferibilità della propria su quella degli
antagonisti, ma accomunati nel definirla come illimitata e pulita, con le
stesse parole e le stesse argomentazioni. Nella più totale indifferenza
degli uni e degli altri, a dio spiacente e agli inimici sui, Palazzetti si
ostina a sostenere ormai da più di trent'anni, non a parole, ma con
invenzioni mai messe finora seriamente in produzione, che la risorsa
energetica più utilizzata nel corso degli ultimi secoli, l'unica in grado di
ridurre i problemi ambientali causati dalle fonti fossili, è l'intelligenza
umana quando è guidata dall'etica. Se una fonte alternativa illimitata e
pulita, una manna che non costa nulla e non crea nessun impatto ambientale,
non esiste, la somma di tanti miglioramenti parziali nei rendimenti dei
processi di trasformazione e negli usi finali può dare invece risultati più
grandi di quanto non si riesca a immaginare se ci si lascia irretire dai
miti. Con queste premesse era inevitabile che l'incontro con Wolfgang Feist
al convegno sulle case passive organizzato nel piccolo paese in cui vivo,
fosse per lui stimolante. Entrambi danno la priorità all'efficienza
energetica non solo perché ritengono che offra spazi di miglioramento molto
più ampi di quanto si creda e li percorrono fino alle loro estreme
possibilità, ma anche perché ritengono che sia la condizione necessaria per
lo sviluppo delle fonti rinnovabili. A partire da questa comune valutazione,
hanno preferito fare che dire e stanno percorrendo strade complementari.
Tornando dal convegno, Palazzetti ha cominciato a rimuginare sull'impianto
centralizzato di ventilazione forzata con recupero di calore, pensando che
lo scambio di energia termica tra l'aria calda viziata in uscita e l'aria
fredda in entrata potesse essere effettuato in modo più efficiente e meno
costoso con piccoli impianti su ogni finestra. Sei mesi dopo è andato a
depositare il brevetto di un «davanzale attrezzato per il risparmio
energetico, il condizionamento e la salubrità degli ambienti».
Il prototipo che mi fa vedere è una scatola di metallo larga 110 centimetri,
profonda 35 e alta 5, che si inserisce sotto le finestre al posto del
davanzale e si può personalizzare esteticamente nel modo che si preferisce.
Sui lati lunghi il coperchio è leggermente più largo del contenitore per
lasciare all'aria la possibilità di entrare e uscire sia dall'interno che
dall'esterno della casa, ma evitando che dall'esterno possa entrarvi la
pioggia. Dentro il contenitore due piccole ventole aspirano l'aria, una
dalla fessura interna, l'altra dalla fessura esterna, la incanalano in due
circuiti inversi, tangenti ma non comunicanti, e la fanno uscire dalla parte
opposta. Un condotto aspira dunque l'aria viziata dalla stanza e la porta
all'esterno, l'altro aspira l'aria dall'esterno e la porta nella stanza,
senza che sia necessario aprire le finestre. Nel suo percorso dentro il
davanzale attrezzato l'aria in ingresso viene purificata da filtri
fonoassorbenti e deodorata con carboni attivi, che un apposito sistema
rigenera e pastorizza quando è necessario. In questo modo i ricambi possono
essere effettuati in funzione delle necessità e vengono igienizzati,
evitando di introdurre in casa gli inquinanti atmosferici e i rumori, come
avverrebbe se si aprissero le finestre. A queste funzioni il davanzale
attrezzato aggiunge il controllo della temperatura dell'aria esterna. Quando
d'estate è inferiore e d'inverno superiore a quella interna i ricambi
avvengono direttamente. Quando invece la temperatura esterna d'estate è più
calda e d'inverno più fredda di quella interna, i due circuiti affiancati
consentono di attivare uno scambiatore di calore per cui d'estate l'aria in
ingresso cede il suo calore a quella in uscita ed entra in casa fresca,
mentre d'inverno l'aria in uscita cede il suo calore all'aria fredda in
entrata con un rendimento dell'85 per cento, innalzandola praticamente alla
temperatura dell'ambiente da riscaldare. Con una portata di 40 metri cubi di
aria all'ora sia in entrata che in uscita, questo davanzale è sufficiente
per le esigenze di una o due camere. Inoltre, poiché con questa portata si
possono introdurre solo flussi energetici compresi tra 0,5 e 1 chilowatt, se
l'edificio rispetta gli standard delle case passive, può svolgere anche le
funzioni di termosifone e condizionatore. Alla fascia climatica dell'Italia
settentrionale, con una spesa inferiore a quella che occorre per acquistare
un davanzale normale e un termosifone, consente di risparmiare circa 60
metri cubi di metano o 60 litri di gasolio nel solo riscaldamento invernale.
In base a un principio analogo, venti anni fa Palazzetti aveva realizzato un
lavandino termodinamico, che recupera il calore dell'acqua di scarico per
riscaldare il flusso dell'acqua calda corrente. Lo start di questa giostra
che si autoalimenta è dato da un riscaldatore elettrico collegato col
rubinetto in modo da evitare le dispersioni termiche che si avrebbero lungo
le tubazioni tra lo scaldabagno e i sanitari. Una volta avviato il processo,
uno scambiatore di calore collocato nel sifone recupera la potenza termica
dell'acqua calda che defluisce nello scarico e la fa confluire nel
riscaldatore, che la integra per innalzare alla temperatura voluta l'acqua
fredda proveniente dall'acquedotto. Così si riscalda soltanto il flusso tra
il rubinetto e lo scarico del lavandino. Nei tubi da cui arriva al rubinetto
l'acqua è ancora fredda, quando scende nel tubo di deflusso è di nuovo
fredda. Questo dispositivo, in apparenza banale, con una potenza elettrica
di 1,5 Watt eroga un getto d'acqua calda della potenza termica di circa 4,5
chilowatt. Il rapporto tra l'energia primaria che utilizza e l'energia
derivata che fornisce è pertanto di 1 a 3, mentre nell'uso tipico dei lavabi
con un sistema tradizionale di riscaldamento elettrico dell'acqua si
ottengono rendimenti non superiori al 15 per cento. L'efficienza di questo
lavandino consente dunque di ridurre circa 18 volte i consumi energetici per
riscaldare l'acqua dei sanitari, che nei paesi industriali avanzati
rappresentano circa il 5 per cento del totale dei consumi di fonti fossili e
delle emissioni di CO2. È più conveniente economicamente, ecologicamente e
in termini autosufficienza energetica costruire nuove centrali
termoelettriche a cicli combinati alimentati a metano, o sostituire i
milioni di scaldabagni elettrici ancora in funzione con milioni di
apparecchi che recuperano l'energia termica dell'acqua calda di scarico? I
grandi impianti che accrescono l'offerta di energia sono più o meno
vantaggiosi di una miriade di piccole realizzazioni che consentono di
ridurre la domanda?
Come il davanzale attrezzato, il lavandino termodinamico può apportare un
significativo contributo ad abbassare la soglia dei consumi energetici delle
case passive sotto il limite massimo dei 15 chilowattora al metro quadrato
all'anno. E la sua efficienza consente di alimentare a costi non proibitivi
i suoi ridotti consumi elettrici con le fonti rinnovabili, per cui può
contribuire a favorirne la diffusione ben più di quanto non siano riusciti
gli incentivi di denaro pubblico a fondo perduto. Se non si sviluppa l'
efficienza energetica, le fonti rinnovabili richiedono costi fuori mercato
accettabili soltanto da chi sia convinto che l'etica non possa essere disgiu
nta dal masochismo. Il lavandino termodinamico e il davanzale attrezzato,
come tutte le innovazioni tecnologiche finalizzate a consumare meno energia
possibile a parità di prestazioni, costituiscono due passaggi importanti del
percorso che dalle case passive, a bassissimo consumo energetico, porta alle
case attive, che producono più energia di quanta ne consumano, perché ne
consumano poca e proprio perché ne consumano poca possono produrla con le
fonti rinnovabili a prezzi concorrenziali.

Tratto dal libro di prossima pubblicazione: Maurizio Pallante, Un futuro
senza luce?, Editori Riuniti, Roma, febbraio 2004

m.pallante at libero.it