Affinché il passaggio alle energie rinnovabili abbia successo, è necessario aumentare l’elettrificazione e il collegamento in rete degli edifici e della mobilità sia a livello regionale che locale. Conversazione con Kristina Orehounig responsabile del dipartimento sistemi energetici urbani presso il Laboratorio federale di prova dei materiali e di ricerca (Empa).
Signora Orehounig, quali sfide si trova ad affrontare il sistema energetico svizzero?
A livello nazionale, si tratta sicuramente dell’ampliamento delle fonti di energia rinnovabili, perché la Svizzera è in ritardo su questo fronte. Non meno importante è l’aumento dell’efficienza energetica e, al tempo stesso, un consumo più parsimonioso. Non ci sono dubbi che dovremo importare energia anche in futuro, anche se la domanda è in quale forma e in quale momento. Connettersi con i Paesi limitrofi continuerà a svolgere un ruolo fondamentale. La prospettiva migliore per riuscirci, ovviamente, sarebbe un accordo sul transito di energia o almeno sull’elettricità con l’UE. Soprattutto quando le tecnologie a idrogeno si diffonderanno e si realizzerà un’infrastruttura adatta in Europa, anche la Svizzera dovrebbe farne parte.
La situazione è diversa a livello regionale e locale?
Se il passaggio alle energie rinnovabili deve avere successo, l’elettrificazione degli edifici e la mobilità a livello regionale e locale sono tra le misure più importanti. In senso più ampio, si parla di accoppiamento settoriale, cioè di collegamento tra i settori dell’energia, del riscaldamento e dei trasporti. Un esempio è l’utilizzo del calore residuo dei processi di raffreddamento e industriali, laddove possibile. In questo ambito, il potenziale è ancora notevole. Tuttavia, è altrettanto necessario che l’energia rinnovabile sia prodotta a livello locale, ossia che la produzione e il consumo avvengano nello stesso luogo. Inoltre, è necessario portare avanti le misure per aumentare l’efficienza energetica.
Esiste una tecnologia di produzione che predominerà in futuro?
A risolvere la questione climatica e sostituire l’energia nucleare, non sarà un’unica tecnologia, bensì molte tecnologie diverse, come quelle che stiamo già utilizzando oggi. L’energia idroelettrica continuerà sicuramente a svolgere un ruolo dominante in futuro. Lo stesso vale per l’energia solare, la cui importanza è in costante aumento. Anche l’energia geotermica, la biomassa e l’energia eolica svolgono un ruolo secondario ma pur sempre importante in Svizzera. Una grande sfida è rappresentata dal fatto che le tecnologie rinnovabili esplicano il loro potenziale energetico in momenti diversi, quindi non sono sempre disponibili quando ne abbiamo bisogno. Pertanto, la transizione energetica potrà avere successo solo se le tecnologie di stoccaggio e di conversione dell’energia saranno sempre più utilizzate insieme come sistema. Solo così potremo colmare la lacuna energetica nei mesi invernali. In concreto, l’obiettivo è quello di collegare in rete le varie fonti energetiche e i consumatori e di integrare in questo sistema diverse tecnologie di stoccaggio.
Quale può essere il contributo del suo «Energy Hub Approach» alla soluzione di queste sfide?
L’«Energy Hub Approach» è progettato per regolare in modo ottimale i flussi di energia in un sistema – sia esso un quartiere o un’intera città – e per bilanciare le punte di carico. Pertanto, un hub dovrebbe contribuire al fatto che in un futuro non troppo lontano, alcuni edifici, ad esempio quelli storici, continueranno a consumare energia, ma molti altri edifici presenteranno un bilancio energetico positivo e saranno in grado di fornire energia, ovvero saranno progettati per fornire energia da fonti rinnovabili. La compensazione desiderata può avvenire tramite una rete elettrica o una rete di riscaldamento. Inoltre, si ricorre all’accumulo a breve termine in batterie e all’accumulo a lungo termine, ad esempio in impianti di stoccaggio geotermici. Ciò significa che, tenendo conto di criteri economici, un quartiere può rifornirsi di energia in modo autonomo, non completamente, ma per la maggior parte. Lei parla di quartieri ed edifici.
La produzione si sta spostando nelle città?
Le nostre città e i nostri complessi residenziali sono ideali per la produzione di energia solare. Anche l’utilizzo del calore della Terra mediante sonde geotermiche è rilevante, sebbene le possibilità di perforazione nelle aree urbane siano limitate. A questo si aggiunge il calore residuo proveniente dall’incenerimento dei rifiuti organici, dagli impianti industriali o di condizionamento, che sempre più spesso viene immesso nelle reti di riscaldamento. Il ruolo delle città è almeno altrettanto importante quando si parla di consumo energetico: lo dimostrano la percentuale del consumo nazionale rappresentata dalle economie domestica, circa un terzo, e, non da ultimo, l’utilizzo di combustibili fossili, ancora presente. Il fatto che un altro terzo del consumo complessivo della Svizzera sia dovuto alla mobilità dimostra quanto sia grande l’effetto leva delle nostre città. In questo ambito, è fondamentale portare avanti l’elettrificazione della mobilità e sfruttare il più possibile le fonti rinnovabili. Anche la gestione della domanda deve essere ampliata, in modo che il consumo di energia si concentri nei momenti di disponibilità e sia meglio adattato al rispettivo potenziale energetico.
Le nostre città sono ideali per la produzione di energia solare. Il ruolo delle città è altrettanto importante quando si parla di consumo energetico.
Dr. Kristina Orehounig, Empa
In futuro ci saranno impianti solari e turbine eoliche sulla maggior parte delle case?
Se vogliamo passare rapidamente alle energie da fonti rinnovabili, ci occorrono soprattutto tetti per la produzione di energia solare. Negli scenari attuali, si ipotizza che entro il 2050 circa un quarto dei tetti dovrà essere dotato di impianti fotovoltaici. Inoltre, saranno necessari impianti solari ed eolici alpini. Esistono già soluzioni per le installazioni di turbine eoliche su piccola scala nelle aree urbane. Tuttavia, una distribuzione su larga scala è improbabile a causa del rumore e del potenziale eolico.
Lei possiede un impianto solare sul tetto?
Nella casa in cui abbiamo appena traslocato, c’è un impianto solare sul tetto. In qualità di locatari, tuttavia, non sfruttiamo noi stessi questa energia, ma viene immessa direttamente nella rete. Abbiamo però aderito a un progetto su larga scala gestito da un fornitore di energia sui tetti delle scuole. In questo modo possiamo ricevere l’energia sufficiente a coprire i nostri bisogni come famiglia. Anche in questo caso c’è il problema che l’energia solare non è sempre disponibile, soprattutto nelle ore serali.
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