Teleriscaldamento? A bassa temperatura

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É una tecnologia particolarmente indicata per i comuni di piccole e medie dimensioni che vogliono sfruttare le potenzialità del teleriscaldamento, ma che non sono in grado di reggere le complessità tipiche delle infrastrutture energetiche invasive. Stiamo parlando del teleriscaldamento a freddo o a bassa temperatura; una tecnologia, forse sarebbe meglio dire una modalità di (ri)utilizzo dell’energia, che si ispira ai principi dell’economia circolare, in quanto prevede l’impiego di fonti rinnovabili, il recupero di energia e la partecipazione del territorio per lo scambio biunivoco, criterio che sta alla base del processo.

Schema di funzionamento del teleriscaldamento a freddo (Cogeme)

Teleriscaldamento a freddo

«Per poter utilizzare questa tecnologia – afferma Paolo Tarantino, direttore tecnico di Cogeme Nuove Energie, una holding pubblica, con sede a Rovato, partecipata da oltre 60 comuni delle province di Brescia e Bergamo, che opera nel settore dei servizi di pubblica utilità – serve creare un sistema interconnesso e integrato all’interno del quale soggetti differenti, privati e pubblici, siano essi produttori o consumatori, possano scambiarsi energia, termica e alternativa. Penso ad esempio ai reflui energetici prodotti all’interno dei centri abitati, che oggi vengono dispersi e che non possono essere riutilizzati. In questi contesti abbiamo soggetti che hanno necessità di energia per riscaldare e condizionare gli ambienti, così come ne abbiamo altri che, al contrario, producono energia da fonti rinnovabili, anche in grandi quantità. Tutti questi soggetti, che si trovano in un ambito urbano denso, fanno parte di quello che chiamiamo distretto energetico che, grazie a una infrastruttura a rete di interscambio come l’acqua, consente di fare sistema».

Schema di economia energetica circolare con il teleriscaldamento a freddo (Cogeme)

Il teleriscaldamento a freddo permette il trasferimento della risorsa geotermica (o idrotermica) dalle zone di emungimento, stoccaggio e pompaggio alle centrali termiche degli edifici esistenti.

Può rappresentare, per le aree geografiche con falde acquifere relativamente superficiali, reticoli d’acqua di una certa importanza e bacini naturali, una modalità semplice, veloce, non invasiva e rinnovabile di qualificare energeticamente gli impianti di produzione del calore degli edifici utilizzando fonti energetiche rinnovabili. È una valida risposta alle esigenze dei piccoli centri urbani interessati all’efficientamento energetico del loro territorio, difficili da servire, per le loro ridotte dimensioni, con il teleriscaldamento tradizionale. È anche un’opportunità per le aziende che, senza dover modificare il proprio ciclo produttivo, vogliono ridurre i consumi energetici contribuendo alla valorizzazione dei reflui termici a bassa e a bassissima temperatura.

I diversi soggetti (consumatori, produttori e produttori-consumatori) interessati dallo scambio energetico (Cogeme)

La distribuzione del calore avviene infatti a 10-30 gradi centigradi, decisamente molti meno dei 70-90 gradi di una rete di teleriscaldamento tradizionale. Certo, occorre installare delle pompe di calore, ma così facendo è possibile aumentare di molto il ventaglio delle fonti utilizzabili, con vantaggi ambientali ed economici.

L’acqua quindi diventa il vettore, una fonte rinnovabile, che se stoccata in modo intelligente e utilizzata altrettanto intelligentemente, rende concreto il concetto di economia circolare: l’acqua presente nel sottosuolo, dopo essere stata utilizzata come vettore energetico, viene restituita alla stessa falda da cui proviene.

Nel teleriscaldamento a freddo la rete interrata è in polietilene, le tubazioni e gli accumuli, per favorire lo scambio termico con il terreno, sono posati privi di coibentazione, il ciclo dell’acqua viene alterato solo nella variazione della temperatura di restituzione della risorsa all’ambiente e all’utenza generante il refluo, l’impiantistica, infine, è costituita da materiali poveri e commerciali nonché semplici nell’uso, nella manutenzione e nella conduzione.

Il progetto europeo Life

Il teleriscaldamento a freddo ha visto proprio Cogeme partecipare a un progetto di ricerca europeo Life (Life4HeatRecovery; nda), che terminerà nel 2022, che vede impegnati diversi enti di ricerca coordinati da Eurac Research di Bolzano.

La centrale geotermica del palazzetto dello sport di Ospitaletto prima e dopo l’intervento (Cogeme)

I ricercatori hanno messo a punto il modello che è pronto per essere testato in quattro differenti siti, tra cui quello del comune di Ospitaletto nel bresciano, uno dei comuni soci della stessa Cogeme, impegnata nella sperimentazione sul campo. A Ospitaletto la sperimentazione ha coinvolto un’acciaieria (temperatura di uscita di 30 gradi), mentre a Wüstenrot, in Germania, si utilizzano le condotte di scarico delle acque bianche della città (temperatura media annua di circa 15 gradi), a Heerlen, in Olanda, la sperimentazione avviene su una fabbrica di detergenti (40 gradi) e a Rotterdam, infine, il campo di sperimentazione è un ospedale.

Il caso studio di Ospitaletto

La sperimentazione è stata facilitata dalla presenza sul territorio del comune bresciano – un paese di circa 15mila abitanti – di un’azienda siderurgica, il cui ciclo di lavorazione è caratterizzato da processi produttivi esotermici, con notevoli quantità di energia termica da sottrarre, in forma controllata, ai circuiti di raffreddamento attualmente smaltiti in atmosfera sotto forma di fumane di vapor acqueo. Attraverso una serie di interventi impiantistici, l’energia termica che sarebbe andata dispersa viene invece scambiata con la rete di riscaldamento a freddo per alimentare, a sua volta, i servizi di riscaldamento e di acqua calda sanitaria.

Lo stabilimento siderurgico Aso di Ospitaletto e l’impianto di scambio termico all’interno della fabbrica (Cogeme)

Il comparto comunale servito riguarda tre scuole – materna, elementare, media -, una palestra, un centro sociale, un condominio privato e un palazzetto dello sport. In totale 14 edifici serviti per una volumetria di 87mila metri cubi, per una potenza termica odierna installata di 2.580 kWt. L’intervento ha previsto la posa di una rete lunga due chilometri e mezzo, per un fabbisogno di 2.090 MWh termici e una potenza di 600 kW elettrici.

Dal punto di vista energetico, i numeri realizzati dall’azienda siderurgica hanno previsto recuperi energetici da refluo pari a 1.190 MWht e di 465 MWht da fonte rinnovabile, consumi elettrici da pompe di calore di 435 MWhe e da pompaggi di 69 MWhe, una riduzione di energia primaria di circa 1.118 MWht e una riduzione di 430 tonnellate all’anno di CO₂.

Le reti di teleriscaldamento a bassa temperatura non possono sostituire completamente gli impianti tradizionali, ma li possono completare e integrare. Il modello di business cambia in modo sostanziale: i clienti prendono e danno calore in base alle loro necessità, diventano parte attivadella rete.

«Siamo di fronte – conclude il direttore tecnico di Cogeme – a un curioso esempio di smart grid idraulica, in quanto la rete può bilanciare l’energia antagonista fornita e ricevuta dalle utenze e dal terreno, mentre l’utenza allacciata alla rete può prelevare l’acqua termica anche per usi diversi da quelli energetici, destinandola ad altri servizi, quali gli usi non potabili, l’irrigazione e l’antincendio».

Le attività di ricerca sono state finanziate nell’ambito del Programma Life dell’Unione Europea, Progetto numero LIFE17 CCM/IT/000085, LIFE4HeatRecovery.

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