Trasformare gli edifici in centrali elettriche e renderli più belli, silenziosi e isolati termicamente. Non è una fiaba né un libro di fantascienza. In questo primo viaggio alla scoperta de “Le più belle storie di successo sull’elettrificazione” vi porteremo a Uppsala, in Svezia, alla scoperta del nearly Zero-Energy Building Magasin X e dei BIPV (Building Integrated Photovoltaics), gli innovativi pannelli fotovoltaici integrati negli edifici in grado di sostituire i tradizionali materiali di costruzione, ridurre le emissioni di CO₂ e abbattere i costi delle bollette elettriche. Ad accompagnarci in questo viaggio ci saranno Be-Smart, un progetto finanziato dall’Unione Europea all’interno del programma di ricerca e innovazione Horizon 2020, e Laure-Emmanuelle Perret, Senior Research Scientist al Politecnico di Losanna, esperta di fotovoltaico e fondatrice di Compáz, che nel progetto Be Smart cura la comunicazione.
Be-Smart: verso gli edifici a energia quasi zero
“Be-Smart è un progetto europeo che mira a dimostrare che un pannello fotovoltaico può essere un elemento attivo dell'edificio che apporta non solo energia producendo elettricità, ma anche valore costruttivo e architettonico» ci racconta Laure-Emmanuelle Perret. Per riuscirci, il progetto raggruppa 14 partner tra istituti di ricerca, aziende innovative, imprese di costruzioni e studi di architettura, con l’obiettivo di contribuire attraverso i BIPV alla svolta energetica dell’UE nelle città e nelle aree urbane, per il raggiungimento degli obiettivi climatici ed energetici nel quadro della COP21. Si stima infatti che l’inserimento di questi innovativi pannelli fotovoltaici sui tetti, i lucernai e le facciate degli edifici, porterebbe a un aumento potenziale dell’area disponibile per la raccolta di energia solare nei paesi densamente popolati, quantificabile in Europa in un 22% in più di energia elettrica pulita prodotta.
“Con Be-Smart vogliamo anche indicare una roadmap per la riduzione dei costi di queste nuove tecnologie e descrivere i modelli di business che renderanno questo settore competitivo in Europa nei prossimi anni” prosegue la ricercatrice del Politecnico di Losanna.
A Uppsala, dove l’economia circolare diventa realtà
Lo sviluppo dei BIPV si inserisce in una sfida ben più ampia e che riguarda il progressivo aumento della domanda mondiale di energia elettrica, concentrata soprattutto nelle grandi città. Le statistiche riportano che entro il 2030 due terzi della popolazione mondiale vivrà in una megalopoli di oltre 10 milioni di persone ed entro il 2040 la domanda mondiale di elettricità aumenterà del 60%. Di fronte a numeri di tale portata, è indispensabile ripensare le città da cima a fondo: nel modo di costruire gli edifici, di produrre e consumare energia, nella mobilità cittadina pubblica e privata. La sfida è enorme e ci interroga su come rendere le città, ma soprattutto le megalopoli, più pulite, meno inquinate e con una qualità della vita migliore rispetto a oggi.
Il modo in cui costruiamo è un tassello essenziale delle molteplici azioni da attuare nel campo delle costruzioni – riflette Laure-Emmanuelle Perret - La sfida consiste sia nel consumare meno che nel produrre elettricità in modo pulito. La norma legata al modo in cui costruiamo edifici oggi si sta evolvendo verso edifici energeticamente positivi e climaticamente neutri.
Ricercatrice scientifica seniore presso EPFL
Ciò significa che la scelta dei materiali utilizzati, la loro provenienza, il trasporto ma anche la disponibilità sul mercato è fondamentale. La chiave sono i modelli di economia circolare applicati alla costruzione degli edifici, come il Magasin X di Uppsala in Svezia progettato con il contributo del partenariato di Be-Smart, il più grande edificio svedese costruito in legno. Certificato LEED Platinum, con una superficie di oltre 16 mila metri quadrati e oltre 4 mila metri cubi di legno utilizzati, il Magasin X dimostra che è possibile progettare e costruire edifici innovativi e sostenibili, con il minor impatto possibile su clima e ambiente. Per una maggiore longevità e minore bisogno di manutenzione, la struttura, costruita interamente in legno, è stata esternamente ricoperta di ardesia norvegese, un minerale molto resistente in tutte le condizioni atmosferiche.
Il tetto è interamente ricoperto di celle fotovoltaiche per la produzione di energia come anche il 40% della facciata dell’edificio esposta a sud, che altrimenti avrebbe creato troppo calore all’interno. Il risultato di questo capolavoro della tecnica e della sostenibilità è un consumo di energia di soli 20 kWh/m²/year rispetto a una media stimata di 180 (dati: ENEA). “Il Magasin X e altri straordinari progetti realizzati in Europa dimostrano che i tempi sono maturi. Abbiamo le tecnologie e il know-how, ora abbiamo bisogno di massicci investimenti nella sostenibilità e nell'energia verde e un impegno coraggioso e forte da parte della politica e delle istituzioni” ci dice Laure-Emmanuelle Perret.
Una chiave di volta per la transizione energetica? Batterie per lo stoccaggio d’energia
Ma le nuove sfide in termini di ricerca e innovazione non finiscono qui. Con la crescita delle energie rinnovabili, infatti, anche le reti elettriche devono cambiare e diventare più flessibili e resilienti. Il mercato energetico sta subendo una rapida e radicale trasformazione: da un sistema fortemente centralizzato, a uno decentralizzato e diffuso nei territori, in cui le comunità locali o i singoli consumatori producono l’energia di cui hanno bisogno e reimmettono il surplus nella rete. Per favorire questo processo, diventano cruciali due elementi: l’efficientamento della rete, per ridurre il più possibile la dispersione di energia, e lo stoccaggio attraverso batterie innovative, tecnologia chiave verso la transizione energetica e che Magasin X monta sul tetto come elemento integrato tra i pannelli fotovoltaici.
“Lo storage è un tema cruciale su cui stanno lavorando molti progetti, aziende e istituti di ricerca. Abbiamo bisogno di trovare soluzioni capaci di risolvere soprattutto il problema dello stoccaggio stagionale. Negli edifici iniziano ad essere utilizzate le batterie per lo stoccaggio di energia elettrica legate anche alla mobilità, ovvero alle auto elettriche e ai punti di ricarica”.
Innovazione e impegni comuni per il nostro pianeta
Necessità di ripensare la rete elettrica, dunque, ma non solo. Anche le aziende elettriche e che offrono servizi per l’elettrificazione devono essere innovative e sapersi reinventare per avere successo. “Mi piacciono molto gli obiettivi di Enel X Global e questa iniziativa di voler raccontare, attraverso il viaggio, storie di successo sul tema elettrificazione e sostenibilità dimostra una forte attenzione nel voler prendersi cura del nostro pianeta e della sua bellezza, che è una parte importante della soluzione” conclude Laure-Emmanuelle Perret, che ci saluta col suo pensiero per il futuro: “Sono pessimista e ottimista allo stesso tempo. Da una parte vediamo che il cambiamento climatico ha già effetti drammatici su molte regioni del mondo.
Allo stesso tempo però, vedo tante iniziative meravigliose, persone e realtà che si impegnano per generare un cambiamento. Il lavoro che facciamo in Compáz, con il progetto Be-Smart e le tante iniziative di Enel X Global sono tutte chiaramente guidate da questa energia positiva. Per me è qualcosa di vitale e che mi dà fiducia per il futuro, per un mondo di pace e di rispetto per l’essere umano, per la biodiversità e per il pianeta, la nostra unica casa”.
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