Il ruolo delle nuove tecnologie di riscaldamento per la neutralità climatica

Il concetto di "neutralità climatica" è sempre più centrale a ogni livello della nostra società, coinvolgendo consumatori, produttori e decisori politici.

Operare verso la neutralità climatica implica una riduzione delle emissioni di anidride carbonica e gas serra (GHG) o la compensazione di tali emissioni tramite misure alternative di protezione del clima. In questo contesto, i sistemi ibridi di riscaldamento rappresentano una soluzione innovativa e promettente. Questi sistemi combinano diverse fonti energetiche, come l'elettricità e il gas, per ridurre l'impatto ambientale e raggiungere una maggiore efficienza energetica nell'ambito del riscaldamento degli edifici.

Nelle nuove tecnologie di riscaldamento, la sinergia tra elettricità e gas per il riscaldamento degli edifici rappresenta un importante passo avanti verso l'obiettivo della neutralità climatica.

L'utilizzo di sistemi ibridi per il riscaldamento e il condizionamento consente di sfruttare al meglio le risorse disponibili, riducendo le emissioni di gas serra e contribuendo alla transizione verso un'economia a basse emissioni di carbonio.

Tuttavia, è fondamentale che questa transizione avvenga in modo coordinato e sinergico, coinvolgendo tutti i settori della società e promuovendo la collaborazione internazionale per affrontare con successo sfide comuni legate al cambiamento climatico.
il protocollo di Kyoto prevede il cosiddetto Clean Development Mechanism (CDM), che stabilisce che non conta il luogo in cui gli interventi di limitazione delle emissioni sono svolti, purché essi vengano portati a termine.

Se una nazione promuove interventi volti a ridurre le emissioni prodotte in un paese estero (ad esempio, un paese in via di sviluppo) l’impatto è uguale a quello che si otterrebbe se la riduzione delle emissioni riguardasse la nazione stessa, e contribuisce quindi al raggiungimento degli obiettivi stabiliti dal protocollo.

L’obiettivo, insomma, è ottenere una riduzione globale delle emissioni, perché solo in questo modo gli interventi fatti si tradurranno in benefici reali.

Gli obiettivi di neutralità climatica per il 2050 e le nuove tecnologie di riscaldamento

I sistemi di riscaldamento innovativi rivestono un ruolo fondamentale nella transizione verso la neutralità climatica. In questo contesto, l'adozione di sistemi ibridi di riscaldamento e condizionamento costituisce una soluzione promettente. Questi sistemi combinano diverse fonti energetiche per ridurre le emissioni di gas serra e migliorare l'efficienza energetica degli edifici.

L'Unione Europea, attraverso il Green Deal Europeo, promuove l'adozione di queste innovative soluzioni per raggiungere gli obiettivi di neutralità climatica entro il 2050 con un traguardo intermedio fissato nella riduzione delle emissioni di gas serra del 55% rispetto ai valori del 1990 entro il 2030.

La sinergia tra le nuove tecnologie di riscaldamento e i sistemi ibridi offre un approccio flessibile e sostenibile per affrontare le sfide legate al cambiamento climatico e garantire un futuro più pulito e sicuro per le generazioni future. L’obiettivo è quindi quello di diventare il primo continente a impatto climatico zero, per poi continuare nella direzione tracciata puntando a raggiungere le emissioni negative dal 2050 in avanti.

L’adozione di sistemi ibridi per il condizionamento può generare numerose ricadute positive, tra esse possiamo citare:

• riduzione dei consumi di energia grazie al miglioramento dell’efficienza energetica degli edifici;
• produzione di energia più pulita e innovazione tecnologica pulita d'avanguardia;
• aumento della durata della vita dei prodotti e incentivi alla riparazione, al riciclo e al riutilizzo;
• disponibilità di aria e acqua pulite;
• tutela della biodiversità;
• trasformazione dell’industria in direzione di una maggiore competitività e resilienza a livello globale.

Quali sono le fonti energetiche dei sistemi ibridi di riscaldamento?

Definiti gli obiettivi da raggiungere, resta da stabilire quali siano le fonti energetiche dei sistemi ibridi di riscaldamento da utilizzare per riuscire a conseguire il risultato della neutralità climatica. La risposta a questa domanda non è semplice, e apre la strada a un ampio dibattito in cui si confrontano posizioni spesso difficili da conciliare.

Noi riteniamo che, invece di mettere al centro l’interrogativo “qual è la fonte di energia migliore?”, sia più utile e più pragmatico chiedersi quale sia la migliore formula per integrare le diverse fonti energetiche a nostra disposizione e ottenere un mix funzionale al raggiungimento degli obiettivi previsti.

Riteniamo, infatti, che non ci sia un’unica fonte di energia in grado di traghettarci verso la neutralità climatica: la strada più proficua da percorrere è quella della cooperazione tra diverse fonti energetiche e diversi interlocutori che operino in maniera congiunta in vista della ricerca del benessere delle persone e della salvaguardia del futuro del pianeta, senza dimenticare la sostenibilità economica del processo.

Tale posizione è relativamente nuova, dal momento che fino a non molti anni fa era opinione comune che, per ridurre le emissioni, la strada maestra da intraprendere fosse quella dell’abbandono del gas a favore dell’elettricità ottenuta tramite fonti rinnovabili, come l’energia solare, quella eolica o quella idroelettrica.

Più recentemente, però, sempre più enti hanno dichiarato che, secondo le loro valutazioni, la sola energia elettrica non potrà essere sufficiente per raggiungere gli obiettivi previsti.

La stessa associazione di settore Eurelectric, che rappresenta gli interessi comuni dell'industria elettrica a livello europeo, ha stimato che l’elettricità nel 2050 potrà coprire un valore pari al 38-60% del fabbisogno energetico europeo (la percentuale varia a seconda dei diversi scenari ipotizzati).

Si tratta certamente di un grande passo avanti in direzione della decarbonizzazione, specie se si confrontano questi dati con quelli relativi all’utilizzo di energia proveniente da fonti fossili degli anni Novanta, ma è comunque evidente che non è realistico immaginare uno scenario in cui la sola energia elettrica sia in grado di rispondere alle esigenze di trasporto, climatizzazione e produzione industriale dell’intera UE.

A questo si aggiungono ulteriori problematiche, legate ad esempio ai costi da sostenere per creare infrastrutture in grado di rispondere alle necessità di distribuzione, trasporto e stoccaggio di quantità così grandi di energia elettrica.

Sussiste, inoltre, il problema della dismissione delle reti di gas già esistenti e funzionanti, o ancora la necessità di rispondere alle esigenze delle aziende che operano con processi ad altissime temperature, che richiederebbero un investimento di energia elettrica estremamente elevato.

Anche dal punto di vista dei trasporti si pongono problemi simili, dal momento che, se è certo che sono sempre di più i veicoli per uso privato e per il trasporto locale che sono alimentati a elettricità (e questa tendenza è destinata a consolidarsi e crescere nel tempo), è difficile pensare di poter contare su questa fonte energetica anche per il trasporto pesante.

Infine, non bisogna dimenticare che la produzione di elettricità tramite sistemi idroelettrici, per dare sufficienti garanzie in termini di equilibrio tra domanda e offerta, richiede l’utilizzo di turbine per il pompaggio che, nella maggior parte dei casi, sono alimentate a gas. Attualmente circa un terzo del consumo di gas in Italia è utilizzato nelle centrali termoelettriche per produrre elettricità (nel 2020, su circa 70 miliardi di metri cubi totali utilizzati in Italia, 25 miliardi sono serviti a questo scopo).

Per tutte queste ragioni si sta diffondendo con sempre maggior forza la convinzione che – per centrare gli obiettivi di neutralità climatica entro il 2050 – sia imprescindibile pensare a una forma di integrazione tra energia elettrica (che potrà sostenere, come detto, fino a un massimo del 60% del fabbisogno) e gas, specie nella forma dei cosiddetti “green gas” (ad esempio biometano e idrogeno verde, così chiamati perché non emettono in atmosfera gas serra).

In questo scenario, il fabbisogno europeo di gas naturale da qui al 2050 verrebbe a ridursi in modo drastico e l’infrastruttura già esistente potrebbe essere efficacemente riconvertita, oltre che per il trasporto di gas naturale, anche per la distribuzione del gas verde.

Questa combinazione renderà possibile il raggiungimento della neutralità climatica al minor costo possibile, grazie all’integrazione tra elettricità da fonti rinnovabili e gas verdi, e ciò garantirà un concreto risparmio anche in termini economici.

Si stima infatti che, procedendo in questa direzione, l’UE potrà risparmiare ogni anno 80 miliardi di euro sulle importazioni di gas, 12 miliardi su quelle di petrolio e 1,7 miliardi su quelle di carbone.

La sinergia tra elettricità e gas per il riscaldamento degli edifici

Già da molti anni si stanno diffondendo sistemi di riscaldamento degli edifici basati sull’utilizzo di pompe di calore elettriche (in parte alimentate da sistemi fotovoltaici) o sul teleriscaldamento, ed è ormai consolidata la tendenza a progettare edifici completamente scollegati dalla rete del gas, per ragioni di risparmio economico, di maggiore sostenibilità ambientale e di possibili difficoltà di approvvigionamento, dovuta anche a cause geopolitiche.

La scelta di rinunciare completamente al gas può essere valida, se sostenuta da opportuni accorgimenti in fase di progettazione dell’edificio (ad esempio nella climatizzazione di uffici pubblici o privati), ma non è certamente l’unica opzione possibile, specie nel caso in cui si vada a intervenire su costruzioni esistenti, in cui è già presente un allacciamento alla rete gas (a questo proposito, è bene ricordare che l’Italia è una delle nazioni in cui la rete di distribuzione del metano è più capillare, e che oggi nel nostro paese circa l’85% delle abitazioni è riscaldato con impianti a gas).

In questo caso, optare per l’installazione di una pompa di calore ibrida, che sfrutti la combinazione di energia rinnovabile proveniente dall’aria, dall’acqua o dal terreno unita all’utilizzo del gas (come avviene con le pompe di calore ad assorbimento a metano GAHP di Robur) permette di ottenere risultati estremamente soddisfacenti in termini di efficienza e risparmio energetico, e risulta la soluzione più rapida ed economica in un’ottica di reale decarbonizzazione dell’impianto.

Questa direzione di sviluppo è oggi fortemente consolidata: la stessa UE, nel suo documento Visione strategica europea a lungo termine per un'economia prospera, moderna, competitiva e climaticamente neutra afferma infatti che entro il 2050 il 34% del fabbisogno per il riscaldamento, la produzione di acqua calda sanitaria e l’industria sarà coperto da tecnologie elettriche, e che la restante parte utilizzerà combustibili gassosi rinnovabili (idrogeno verde, bio-gas...) con l’apporto di piccole quantità di gas naturale.

A partire da questi dati, è quindi possibile fare alcune ipotesi a proposito degli scenari che più probabilmente ci troveremo ad affrontare nei prossimi decenni (anche dal punto di vista delle normative): tutti gli elementi suggeriscono che assisteremo a un sempre maggiore utilizzo dell’idrogeno verde, che andrà di pari passo con la diffusione sempre più massiccia di Thermally Driven Heat Pumps (o pompe di calore attivate termicamente), tra cui le pompe di calore a gas, o di apparecchi ibridi che integrano le potenzialità di una caldaia a condensazione e di una pompa di calore elettrica, in una logica di funzionamento “intelligente”, in grado di utilizzare al meglio il mix energetico disponibile. Soluzioni di questo tipo si rivelano senz’altro tra le più funzionali e le più concretamente applicabili, specie in un’ottica di miglioramento delle prestazioni – e di riduzione delle emissioni – degli impianti già esistenti.