Indipendenza e distribuzione energetica: le case sono le centrali elettriche del futuro

In molti sostengono che le nostre case sono le centrali elettriche del domani, sarà proprio così? In futuro le nostre case riusciranno ad essere centri di indipendenza e distribuzione energetica? Considerando le nuove tecnologie e le migliorie dal punto di vista dell’efficienza dei sistemi già conosciuti, probabilmente si. Nel corso degli anni sempre più abitazioni hanno scelto di installare pannelli solari sui propri tetti, complice anche il prezzo sempre più basso dell’energia solare. Questa opzione ha reso molte famiglie indipendenti dal punto di vista energetico, ha permesso di abbattere i costi delle bollette elettriche immettendo nella rete tutto l’energia in più rispetto al loro fabbisogno, e ha garantito ai nuclei famigliari un riparo da eventuali aumenti del costo della materia prima. In questo modo ne guadagnano tutti ma soprattutto l’ambiente perché con questo “status” di indipendenza e distribuzione energetica si riducono drasticamente le emissione in atmosfera di gas serra.

Indipendenza e distribuzione energetica, un sogno che si realizza

Tutto sembrerebbe funzionare alla perfezione, i problemi relativi all’accumulo di energia sembrano diventare sempre più piccoli e l’efficienza delle nuove batterie al litio, necessarie per creare una scorta di energia a cui attingere di notte o nei giorni poco assolati, migliora sempre più. Inoltre i pannelli solari sono solo una delle tecnologie in grado di rendere le nostre case delle vere e proprie centrali elettriche. Insomma tutto sembra andare per il verso giusto, le nostre case potrebbero garantire indipendenza e distribuzione energetica, ma è ancora troppo presto.

Luci e ombre della generazione distribuita

La strada da percorrere è quella giusta, dobbiamo passare da poche e grandi centrali elettriche (ad oggi producono l’80% dell’energia necessaria a livello mondiale) ad una generazione in cui ogni singola casa deve diventare una centrale elettrica in miniatura. Le grosse centrali bruciano carbone, gas, petrolio per generare calore che, tramite una turbina meccanica ed un alternatore, producono elettricità. L’utilizzo di combustibili fossili  impatta sull’ambiente e influisce sui cambiamenti climatici con conseguenze che tutti conosciamo. Inoltre, considerando che l’energia prodotta deve essere trasportata per centinaia di km fin nelle case degli utenti finali, l’efficienza di questi grandi impianti si riduce ad un misero 35%. Ma hanno un unico e grande vantaggio: possono produrre energia in qualsiasi momento. In effetti uno dei limiti espressi dalla generazione distribuita è che la produzione di energia è limitata dalla stagionalità, ci sono luoghi al mondo dove il sole può mancare per settimane oppure dove la neve copre i pannelli per mesi e, alla stato attuale, anche i migliori sistemi di accumulo non garantiscono una copertura così prolungata nel tempo. Le case hanno ancora bisogno di prelevare energia dalla rete, indipendenza e distribuzione energetica su larga scala sono ancora molto difficili da raggiungere e le utility dell’energia lo sanno. Qualche gestore ha persino previsto, nel caso di appartamenti che auto-producono in loco, un costo di accesso aggiuntivo alla rete elettrica nel momento in cui si ha bisogno di prelevare energia.

Le case possono diventare piccole centrali elettriche?

Per parlare di indipendenza e distribuzione energetica occorre considerare un altro aspetto che non va sottovalutato: il calore. Le case, oltre che dell’energia elettrica, hanno bisogno di calore, di energia termica per riscaldare gli ambienti, l’acqua e il cibo. Attualmente le case sono in grado di produrre solo una parte dell’energia necessaria, quella elettrica, per completare l’indipendenza abbiamo bisogno di produrre anche energia termica. La soluzione potrebbe derivare dalla micro-cogenerazione (Micro-CHP), la tecnologia in grado di generare energia elettrica e calore su piccola scala, trasformando le case in centrali in miniatura.
Le caldaie tradizionali bruciano gas a circa 2mila gradi per generare il calore necessario a riscaldare gli ambienti e l’acqua (circa 50-60°); la differenza di calore viene letteralmente persa, inutilizzata. Su grande scala le centrali elettriche sono una fonte enorme di spreco visto che il calore di scarto, non potendo essere trasportabile fin dove è necessario, rimane inutilizzato. Nella Micro-CHP invece questa enorme differenza di temperatura viene utilizzata per produrre elettricità, garantendo a tutto il sistema un rendimento di circa il 90% (contro il 35% delle centrali). Sino a qualche tempo fa la micro-cogenerazione, utilizzava motori a combustione interna, motori Sterling, efficienti solo nel caso di grandi impianti, adatti quindi a strutture come centri commerciali o grossi complessi edilizi. Attualmente le tecnologie Micro-CHP fanno uso di celle a combustibile e convertitori termoionici, strumenti che permettono di raggiungere elevata efficienza anche su impianti di piccola scala come le case. Tra l’altro queste tecnologie non hanno parti in movimento e garantiscono una ridotta manutenzione.
In definitiva la micro-generazione può essere quel tassello mancante necessario a trasformare ogni singola casa in una piccola centrale in grado di produrre energia e calore; solo così potremo realmente parlare di indipendenza e distribuzione energetica su larga scala.