Benzina sempre più costosa, inquinamento sempre più diffuso (con conseguenti restrizioni del traffico), alti prezzi dell’energia elettrica, …., sono le diverse sfaccettature dello stesso binomio energia/ambiente che monopolizza l’attenzione di economisti, imprenditori, politici, gente comune.
Che fare: risparmiare, diversificare, l’utilizzo del carbone al posto del metano, il nucleare, l’idrogeno, ricorrere alle energie alternative, ma quali, il sole, il vento? Tante ricette, tanti suggerimenti, tante idee a volte sussurrate, altre volte urlate, spesso in contrasto tra loro, ma quali sono le strade più adatte alla nostra realtà economica, sociale e perché no politica? Fra i tanti che dibattono di questi temi, anche otto giovani ingegneri nel Centro ENEA di Bologna si stanno occupando dell’argomento nell’ambito di un progetto ENEA-REGIONE EMILIA ROMAGNA che ha portato alla realizzazione di un laboratorio denominato ERG finanziato con parte dei fondi che la Regione destina all’innovazione tecnologica con un chiaro obiettivo: ridurre i tempi che intercorrono fra l’acquisizione di un risultato a livello di ricerca e la sua pratica utilizzazione da parte di imprese, pubbliche amministrazioni o singoli cittadini. Abbiamo chiesto loro quali siano i temi più promettenti e le aspettative più realistiche.
Ci tengono a specificare che le aspettative debbono essere quantificate chiaramente rispetto ad una serie di parametri quali il potenziale, la disponibilità, l’impatto ambientale, il possibile sviluppo.
Meno ermeticamente occorre, per una data tecnologia, quantificare la potenza installabile in un territorio a costi competitivi rispetto a quelle convenzionali (potenziale), che si misura in KW, valutando contemporaneamente la quantità di energia effettivamente fruibile, che si misura in KWh: infatti molte fra le energie rinnovabili hanno carattere saltuario e pertanto non si possono confrontare tout-court un KW solare o eolico con un KW termoelettrico che ha carattere continuativo. Di conseguenza dal punto di vista economico sarà importante conoscere la quantità di energia che il singolo KW installato produrrà nel corso di un intervallo di tempo significativo (tipicamente un anno). Altro parametro ugualmente importante è l’impatto ambientale, che deve essere valutato sull’intera durata della vita dell’installazione, cioè a partire dalla sua costruzione fino allo smantellamento a fine vita (incluso l’eventuale ripristino delle condizioni pre-installazione), non dimenticando che anche l’impatto ambientale ha un costo che gli economisti ambientali ci hanno insegnato a stimare.
Infine ci si deve interrogare sul grado di sviluppo della singola tecnologia e fare previsioni sui tempi necessari al raggiungimento della piena maturità.
Data questa cornice, le aspettative più promettenti riguardano il tema dell’efficienza energetica e cioè la scelta ottimale della tecnologia energetica per un prefissato obiettivo: ad esempio quale tipo di impianto si integri in maniera ottimale nel mio edificio assicurandomi i 20° concessi dalla legge. Due sono sostanzialmente le strade da battere, cioè l’impiego innovativo di tecnologie convenzionali (che tipicamente presenta tempi di sviluppo minori) oppure l’introduzione di nuove apparecchiature e sistemi (per i quali occorreranno tempi più lunghi).
Il secondo tema di interesse è l’utilizzo della radiazione solare, in particolare per ciò che riguarda il solare fotovoltaico per la produzione di energia elettrica. Questo ha un potenziale di utilizzo enorme, considerando i milioni di metri quadrati disponibili sulle falde dei tetti (e/o le pareti) esposte a sud delle nostre case o le superfici dei terreni non coltivati. Benché siano già commercializzati diversi tipi di pannelli fotovoltaici (a costi per la verità elevati), vi sono eccellenti prospettive di poter sviluppare nel medio termine pannelli fotovoltaici a costi molto più bassi. Occorre affinare le tecnologie dei materiali già utilizzati (silicio amorfo e cristallino) e proseguire nello sviluppo di nuovi materiali (organici) e concetti di cella (multistrato e concentrazione).
Altro punto riguarda il tema delle biomasse che oggi è molto dibattuto perché riguarda problemi fondamentali: la gestione delle foreste e dei terreni boschivi, l’utilizzo della risorsa “rifiuti” ma anche l’utilizzo di terreni agricoli fertili per la produzione di colture energetiche (vista la politica dell’Unione Europea di trasferire ad altri Paesi parte delle colture destinate alla nostra alimentazione). Fra le tecnologie utilizzabili: la esterificazione degli oli ricavati dalle colture di soia, colza, girasole, per la produzione di gasolio (biodiesel), la digestione anaerobica per la produzione di gas da sostanze organiche ad elevato livello di umidità, la digestione aerobica per la produzione di alcool (bioetanolo) da sostanze organiche, la gassificazione di sostanze secche. L’ENEA si è maggiormente concentrata su quest’ultima studiando i migliori abbinamenti tra specie vegetali e tipologie di impianto. Le biomasse possono porre problemi di impatto ambientale e i biocombustibili anche problemi di protezione della biodiversità. Dunque l’aspetto ambientale non va trascurato nonostante si tratti di fonte energetica più sostenibile.
Il quarto tema sviluppato riguarda l’Idrogeno, che contrariamente a quanto spesso si legge non è una fonte energetica, dovendo essere prodotto con varie tecniche da materie prime presenti in natura (spesso a loro volta combustibili). Il suo utilizzo come vettore energetico è molto favorevole sul piano dell’impatto ambientale essendo molto meno inquinante rispetto agli idrocarburi a parità di potenza prodotta. L’impiego dell’idrogeno riguarda sostanzialmente due campi di applicazione, la mobilità e la microgenerazione. Il primo campo vede già applicazioni sperimentali di mezzi di trasporto con, in prima linea, per il suo sviluppo proprio le grandi case automobilistiche; il secondo invece si concentra sull’uso di celle a combustibile per la produzione localizzata di elettricità (e calore). L’ENEA si interessa a entrambi i campi, sta dedicando particolare interesse allo sviluppo di celle a combustibile a membrana polimerica che, pur essendo già presenti sul mercato per applicazioni di nicchia (industria spaziale), a fronte di grandi potenzialità presentano tuttora costi di produzione insostenibili per un utilizzo di massa.
In conclusione l’attività portata avanti dai nostri tecnici, ben si inquadra nel ruolo che l’ENEA (12 Centri in 6 diverse regioni) è chiamata a svolgere: creare consapevolezza diffusa su questi temi, cercare di replicare le pratiche di successo, aiutare l’impresa (anche quella di piccole dimensioni) ad entrare nel mercato con i prodotti più appropriati, assistere le amministrazioni locali affinché legiferino nella maniera più idonea.
Mafalda Valentini, Capo del Centro ENEA di Bologna
