AKNO Energy: l’energia rinnovabile in edilizia

11 Gennaio 2019

Cosa sono le energie rinnovabili?

Quando si parla di energia, soprattutto in questi tempi in cui la sensibilità ambientale si è ormai diffusa ad ogni livello e, nonostante alcune resistenze, sta influenzando le scelte economiche ed industriali, si sente spesso parlare di fonti rinnovabili di energia. Questa definizione, anche se largamente utilizzata, spesso non è del tutto chiara nei suoi termini precisi e quindi, per parlare di quello che AKNO Energy ha sviluppato in questo settore, ci sembra giusto soffermarci un momento a delinearne meglio i contorni.

Per produrre energia, come è noto, si possono consumare delle risorse che sono presenti in natura in quantità limitata e che non possono essere rimpiazzate, se non dopo processi troppo lunghi per essere considerati da un punto di vista economico e tecnico. Tra queste risorse, che vengono definite “non rinnovabili”, ci sono il petrolio, il carbone, il gas naturale, l’uranio e, in generale, tutti i combustibili che, una volta bruciati, non vengono rimpiazzati da alcun processo naturale.

A questo punto, quasi per naturale conseguenza, si possono chiamare “rinnovabili” tutte quelle fonti di energia che la natura mette continuamente a disposizione, senza che esse si esauriscano, almeno in tempi rilevanti da un punto di vista ingegneristico. Gli impianti che producono energia sfruttando i raggi del sole, la forza del vento o delle correnti marine, il calore degli strati profondi della crosta terrestre o il movimento di un corso d’acqua sono tutti esempi di utilizzo di fonti che comunemente vengono definite rinnovabili.

Dalle fonti rinnovabili al bilancio ambientale

Esiste poi una serie di fonti energetiche che non potrebbero, a rigore, essere collocate tra quelle rinnovabili, ma che spesso vengono associate ad esse. Si tratta di quei casi in cui l’energia viene prodotta utilizzando qualcosa che costituisce uno scarto per altre attività umane e che, di conseguenza, è continuamente disponibile, non per opera della natura, ma a causa delle attività dell’uomo. Ad esempio, si possono utilizzare i rifiuti urbani non differenziabili per produrre energia in un termovalorizzatore, oppure bruciare i residui di alcuni processi industriali o ancora ricavare del biogas dalla fermentazione dei sottoprodotti degli allevamenti e di alcune attività agricole.

Un metodo più moderno e preciso per valutare la bontà di una fonte energetica dal punto di vista ambientale è quello di stimare quanto sia la differenza tra l’impatto negativo prodotto dall’utilizzo di quella determinata fonte energetica e quello causato da un suo uso alternativo. Con questo sistema, chiamato bilancio ambientale, si può valutare, ad esempio, la differenza di emissioni di CO2 tra la produzione e la combustione del biogas ottenuto dalle deiezioni di un allevamento e il loro smaltimento come rifiuti. Allo stesso modo si può determinare se sia più il danno che si fa coprendo un terreno con dei pannelli solari oppure il vantaggio in termini di produzione di energia senza emissioni inquinanti.

Seguendo questo criterio, e in generale i principi del protocollo Leadership in Energy and Environmental Design (LEED), AKNO ha deciso di puntare in particolare su due fonti di energia pulita per i propri business park: la produzione di elettricità con il  fotovoltaico e gli impianti a biogas.

Monocristallino o policristallino?

Gli impianti fotovoltaici sfruttano una particolare proprietà dei cristalli di silicio puro di generare, se combinati in modo opportuno, una tensione elettrica quando vengono colpiti dai raggi del sole. Si tratta, quindi, di un sistema per produrre elettricità del tutto rinnovabile, anche se dal punto di vista del bilancio ambientale non è del tutto privo di elementi negativi. Il pannello solare, infatti, è una struttura fissa che impedisce al terreno sottostante di essere colpito dai raggi solari e ne preclude, quindi, ogni uso di tipo agricolo, costituendo una causa del fenomeno del cosiddetto “consumo di suolo”. Per questa ragione, un impianto fotovoltaico che abbia una bassa impronta ambientale deve utilizzare superfici che, già per loro natura, sono destinate a realizzare una copertura, proprio come i tetti dei capannoni e delle strutture dei business park di AKNO.

In particolare, AKNO Energy ha scelto di utilizzare i pannelli di silicio policristallino, cioè quelli in cui i diversi cristalli di silicio che costituiscono le celle non hanno tutti lo stesso orientamento a livello microscopico. Questo tipo di pannelli, infatti, ha il pregio di avere buone prestazioni con qualsiasi livello di temperatura ambientale. I pannelli monocristallini, invece, pur avendo, nelle loro migliori condizioni di esercizio, una resa più alta per metro quadro di superficie irraggiata, perdono molta della propria efficacia nelle giornate più calde, quando la temperatura esterna diventa elevata.

Complessivamente, i nostri impianti fotovoltaici, posizionati sui tetti dei fabbricati che realizziamo, hanno un rendimento tra il 12 e il 14% e contribuiscono in modo significativo ad un risparmio, anche economico, per l’intera struttura che è in grado di produrre autonomamente una quota significativa dell’energia elettrica di cui ha bisogno.

Gli impianti a biogas

Accade spesso che i nostri business park siano collocati in aree in cui sono presenti anche, a breve distanza, attività zootecniche ed agricole: basti pensare alla pianura Padana in cui la vocazione industriale e quella agricola si intersecano in modo fittissimo. Questa prossimità, come vedremo, ci consente di avere la materia prima necessaria per fare funzionare i nostri impianti a biogas.

In effetti, per produrre del biogas è necessario raccogliere in particolari strutture, dette digestori, gli scarti degli allevamenti e delle lavorazioni agricole in modo da permettere a particolari batteri di portare a termine un processo chiamato digestione anaerobica e che ha, come prodotto, una miscela di gas combustibili. Questa miscela prende il nome generico di biogas ed è composta in gran parte da metano, come il gas naturale che si estrae dal sottosuolo, ma contiene anche alcune sostanze non combustibili. Perciò, a parità di volume, la capacità del biogas di generare calore dalla combustione è quasi la metà di quella del gas naturale (23 MJ/m3 contro 40), ma questo svantaggio viene ampiamente compensato, sia in termini di impatto ambientale, sia in termini di costi totali, dal fatto di poter produrre il combustibile direttamente sul luogo di utilizzo con l’impiego di una materia prima di scarto.

La combustione del biogas, che avviene in caldaie controllate da un sistema automatico che ne limita al massimo le emissioni inquinanti, produce il calore necessario sia a mantenere il processo di digestione aerobica del nuovo materiale in lavorazione, sia a riscaldare gli edifici a cui è collegato. Le emissioni di anidride carbonica dell’intero processo sono decisamente inferiori a quelle che si produrrebbero smaltendo in discarica i rifiuti organici utilizzati, senza contare il risparmio, in termini ambientali, che si ha nel non dover estrarre il gas dal sottosuolo. Anche in questo modo AKNO Energy è fiera di contribuire alla lotta contro i cambiamenti climatici che si realizza, come è noto, proprio diminuendo le emissioni di CO2.