Mirko Sitta, ASA Trade surl

Premessa
L’intervento ha lo scopo di collegare quanto discusso a proposito dell’inquinamento e dell’impegno energetico per alimentare i nostri fabbisogni con le applicazioni che sul mercato energetico possono essere realizzate con l’utilizzo del gas metano, finalizzate all’incremento degli standard ambientali.
Prima di tutto una brevissima panoramica su cosa si intende per inquinamento atmosferico:
Si dice inquinamento atmosferico, secondo il DPR 203 del 1988, ogni modificazione della normale composizione dello stato fisico dell’aria atmosferica, dovuto alla presenza nella stessa di una o più sostanze in quantità e con caratteristiche tali da alterare le normali condizioni dell’ambiente, costituire pericolo vero o pregiudizio diretto o indiretto per la salute dell’uomo, compromettere le attività ricreative e gli altri usi legittimi dell’ambiente, alterare le risorse biologiche e gli ecosistemi dei beni materiali pubblici e privati.
Si possono definire 2 fonti di inquinamento atmosferico principali: la fonte primaria è costituita dalle sostanze primarie che sono gli inquinanti che permangono in atmosfera con le stesse caratteristiche chimico fisiche con le quali vengono emessi; la fonte secondaria è costituita da quegli inquinanti che si formano per trasformazione o combinazione di sostanze diverse, parliamo quindi dei COx, degli NOx ed eventualmente degli SOx che vengono prodotti dai motori endotermici.
Gli inquinanti possono anche essere suddivisi in particelle sospese, elementi o composti chimici allo stato solido o liquido di piccole dimensioni, gas, ovvero elementi o composti chimici presenti nell’area sotto forma di sostanza volatili, ed odori.
Le principali fonti di inquinamento risultano essere le attività industriali, il traffico veicolare, i processi di combustione per la produzione di calore, l’incenerimento dei rifiuti ed il riscaldamento domestico, e lo spargimento di pesticidi e fertilizzanti. Ovviamente l’inquinamento per produzione di calore ed il riscaldamento domestico sono quelli che interessano maggiormente il presente intervento ed il business di ASA Trade Surl.
Si propone una tabella di comparazione tra i fattori di emissione del gasolio, considerato la fonte di energia primaria per le centrali termiche che non funzionano a gas metano, ed i fattori di emissione del gas metano stesso. Si vede come l’emissione di CO2 per gli impianti a gasolio sia superiore a quella degli impianti a gas metano, si parla di 73,27 kg per ogni GJ di energia, contro i 55,429 del gas metano. Ipotizzando, per gli impianti attualmente a gasolio nella città di Livorno, un consumo equivalente nell’ordine di 100 milioni di metri cubi annui, potremmo avere una differenza di emissione di circa 213 tonnellate l’anno. Preme considerare che Livorno è una delle città nelle quali l’emissione totale di CO2, di Pm10 e benzene è sicuramente tra le più alte in Toscana. Tali considerazioni non possono passare inosservate ad un attore di primo piano come ASA Trade, che nel tessuto connettivo della città occupa il ruolo di chi può sviluppare strumenti e tecnologie migliorative per l’ambiente.
Un’ulteriore riflessione va fatta a proposito dei consumi energetici nelle abitazioni civili: per il 57% sostenuti per il riscaldamento degli ambienti, il 25% per l’acqua calda, mentre solo l’11% dell’energia impiegata è per l’alimentazione degli apparecchi elettrici. Questa riflessione conferma ancora l’importanza di occuparsi delle problematiche relative allo sfruttamento dell’energia termica. Inoltre bisogna riflettere sul fatto che le nostre case, così come sono state progettate e costruite, sono scarsamente isolate e mal gestite dal punto di vista termico, e, oltre a questo, mancano sistemi di controllo e di gestione dei parametri di temperatura e di umidità all’interno degli ambienti.
Le aree sulle quali intervenire possono essere sintetizzate quindi nella fornitura del combustibile, nella conduzione degli impianti.
La fornitura di combustibile è intesa nella accezione dell’energia primaria da utilizzare per fornire l’impianto (gasolio o metano, per esempio).
La conduzione degli impianti riguarda le accensioni, gli spegnimenti, i sistemi di regolazione, la manutenzione ordinaria e straordinaria, la consulenza tecnica rivolta alla assistenza ed alla progettazione e l’installazione dei nuovi impianti, il supporto e l’accertamento della conformità delle norme di legge vigenti. Si è riscontrato in molti casi che, in materia di sicurezza e di funzionamento degli impianti, la conformità alle normative di legge non è soddisfatta. Esistono un gran numero di impianti nei quali sarebbe necessario applicare delle trasformazioni, sia ai locali sia alla parte della distribuzione dei fumi di scarico, per poter emettere le dichiarazioni di conformità alle norme di legge.
Ultimo standard ma non ultimo come determinante alle trasformazioni/conversioni energetiche da considerare è l’aumento del livello di confort del cliente finale.

Il ruolo dell’Energy Manager
L’Energy Manager, figura introdotta negli impianti industriali ai sensi della legge 308 del 1982, è quella persona con lo scopo istituzionale di contribuire alla razionalizzazione dei consumi energetici nei grandi impianti.
A seguito del Decreto Bersani e del Decreto Letta, l’Energy Manager ha assunto una maggiore importanza all’interno del sistema dell’energia. A 2 anni di distanza dalla introduzione dei suddetti decreti, l’Energy Manager interviene in maniera sostanziale sulla gestione dell’energia dei grandi impianti industriali.
Dalla osservazione del mercato si nota come manchi una analoga figura nel mercato delle utenze residenziali, ovvero in quel mercato che a livello energetico specifico (per ogni singola unità) conta un consumo trascurabile, ma che nella somma totale della quantità di energia utilizzata è sicuramente il consumatore preponderante.
Una delle mission di ASA TRADE, è di collocarsi come consulente sul mercato dell’energia per i piccoli ed i medi consumatori.
Allo stato attuale ASA TRADE provvede a trasformare la centrale termica da combustibile liquido a gas naturale, riqualificare la centrale termica già funzionante a gas naturale con ottimizzazione energetica ed un suo successivo adeguamento alle norme di legge, assicurare l’affidabilità e l’efficienza del sistema e, quindi, garantire una gestione amministrativa personalizzata, finalizzata anche a sollevare il cliente da responsabilità civili.
Dal punto di vista economico ASA TRADE si propone anche come l’azienda che attiva opportune forme di finanziamento che permettono al cliente di assorbire i costi dell’investimento nel tempo. L’esperienza fatta sul mercato dimostra che davanti ad un risparmio in termini di costi nell’ordine del 10-15% si raggiungono anche un aumento dei rendimenti del 15-20% circa.
I progetti futuri, riguardano la “trigenerazione”, ovvero la gestione del calore e del freddo negli ambienti, abbinata alla produzione e distribuzione di energia elettrica. La gestione del calore all’interno dei singoli ambienti è da intendersi tale da consentire una programmazione della temperatura e del grado di umidità, così come desiderato dal cliente finale. Ovviamente per realizzazione di simili progetti necessitano forti investimenti di carattere progettuale e finanziario, sia per l’azienda sia per il cliente finale.
La coogenerazione del calore, in linea di principio, si sviluppa considerando una turbina ed un sistema di distribuzione del calore. Si tratta, quindi, di un ciclo termodinamico fortemente assimilabile al ciclo Brayton, di cui si accennava anche prima. L’impianto potrà essere di piccole o grandi dimensioni a seconda della grandezza dell’utenza, e dovrà comprendere uno scambio termico per il recupero del calore di scarto. In questo modo si arriva a definire un lavoro di tipo meccanico, ed una generazione di energia elettrica.
Il riscaldamento degli ambienti, che nel caso di processi industriali può essere prodotto anche attraverso il calore derivato dai processi industriali a bassa temperatura, come, per esempio, potrebbero essere i processi per l’essiccamento, può essere fatto anche attraverso la produzione separata di energia elettrica.
Gli impianti per la produzione e l’utilizzo di energia elettrica sono tali che, convenzionalmente, da un 100% dell’energia primaria immessa nell’impianto, generano un 37% di energia utilizzata, con perdite molto alte, nell’ordine del 60%, tra il sistema di distribuzione ad alta e media tensione, ed i sistemi di distribuzione locali.
Per quanto riguarda l’energia termica: dal 100% di energia primaria si riesce ad ottenere con gli impianti convenzionali circa il 60% di energia effettivamente sfruttata nei singoli ambienti, un 20% come energia dispersa ed una parte rimanente, di un altrettanto 20%, che viene distribuita nelle corti comuni e, quindi, non vengono utilizzati direttamente dal cliente finale.
La produzione combinata di energia elettrica e calore in questo caso comporta che partendo da un 100% dell’energia primaria, il 31% può essere prodotto come energia elettrica, il 49% come energia termica, andando a ridurre le perdite di circa la metà del valore precedentemente considerato.

Gli effetti della liberalizzazione dei mercati: dalla cogenerazione per gli impianti industriali alla tri-generazione per gli impianti civili
La liberalizzazione del mercato energetico (elettrico e gas) comporta una maggior considerazione verso la generazione diffusa di energia elettrica e calore, specialmente se valutata su impianti di piccola taglia (microcogenerazione).
Forme assimilate di cogenerazione sono anche altri sistemi di produzione combinata di energia meccanica e termica, come le pompe di calore per la climatizzazione del settore civile, l’azionamento delle macchine frigorifere per l’industria e l’immagazzinamento, la produzione di aria compressa per i servizi all’industria, e la produzione di aria compressa per gli impianti di depurazione delle acque, ed altri processi ancora inerenti sempre a questa catena di produzione.
Ai precedenti è da aggiungere anche un altro aspetto, collegato sempre alla coogenerazione ed è la produzione del freddo.
Si introduce così la rigenerazione: energia elettrica, calore e refrigerazione. Il condizionamento, in questo tipo di macchina viene ottenuto tramite cicli combinati di acqua e bromuro di litio che producono acqua refrigerata a circa 5-7 gradi centigradi.
I vantaggi della coogenerazione: in termini ambientali è stato calcolato che soprattutto per effetto della diminuzione delle perdite sulle reti di media e bassa tensione, si può raggiungere un risparmio di anidride carbonica pari a 450 grammi per ogni kilowatt ora prodotto., considerando che la distribuzione di energia elettrica sarebbe una distribuzione localizzata.
Da questa considerazione discende che, nel contesto nazionale, con utilizzo di circa 4500 ore annue, il contributo della coogenerazione porterebbe ad un risparmio di 1 milione di tonnellate di anidride carbonica non emesse in atmosfera. Un risparmio di energia primaria dell’ordine del 35-40% che comporta quindi una diminuzione dei costi energetici per il cliente finale ed una forte riduzione delle perdite di distribuzione del calore, soprattutto se questa tecnologia viene valutata accanto al tele riscaldamento (tecnologia che viene sviluppata a livello prototipale in altre città ed in altre situazioni e che viene intesa come sostitutiva alla tecnologia di cui stiamo discutendo in questa esposizione).
Oltre a quanto sopra discusso, la trigenerazione porterà ad una drastica riduzione delle perdite di distribuzione di energia elettrica che viene riversata direttamente nelle linee a bassa tensione, una limitazione delle cadute di tensione sulle utenze finali, una limitazione della posa delle linee elettriche interrate o dei tralicci, quindi anche un minore impatto ambientale, ed una semplificazione e riduzione dei costi d’esercizio per l’assistenza ordinaria e straordinaria. Ovviamente questi impianti hanno un costo ed il loro tempo di ammortamento diminuisce a seconda della grandezza dell’impianto stesso. Impianti che funzionano circa 3000 ore l’anno, impianti medio piccoli, gli anni calcolati come ammortamento sono circa 9,87 che diventano 3,3 nel momento in cui si parla di impianti molto più grandi e le cui ore di funzionamento sono circa 8.000/anno.

Conclusioni
Il concetto di generazione diffusa, dall’analisi del quadro normativo, porta a considerare che la coogenerazione e la trigenerazione del calore, fatta attraverso il gas metano, inseriscono il gas metano tra le energie rinnovabili, questo ai sensi già della Legge 308 del 1982 e della legge 10 del ‘91.
L’impegno economico e finanziario è ovviamente elevato, soprattutto per i clienti finali. E’ in questo contesto che ASA TRADE si dichiara disponibile ad instaurare dei rapporti di contracting in cui ASA TRADE è il main contractor, per favorire il processo di rinnovamento degli impianti.
In sostanza si vuol realizzare una trasformazione dello sfruttamento delle energie primarie in maniera tale che il cliente finale, per l’arco di tempo necessario all’ammortamento del capitale, non ha fondamentalmente varianza nei costi che compaiono in bolletta. Tutto questo realizzato senza neanche i costi di investimento dovuti alla variazione degli impianti.
Si presume che il volume delle trasformazioni sul mercato delle utenze residenziali, condomini centralizzati, ospedali, Comuni e quant’altro, all’interno del mercato tradizionale di ASA TRADE sia nell’ordine di 400-500 centrali termiche.
Dal punto di vista ambientale si ritiene raggiungibile il risparmio di 200 tonnellate annue di CO2 emesse in atmosfera, già con la conversione degli impianti a gasolio con gas metano.
Tutto questo comporta però degli oneri piuttosto elevati, a partire dall’aumento esponenziale dell’attività progettuale ed esecutive.
Per tale ragione siccome l’aspetto finanziario è preponderante per l’attivazione di queste iniziative, al fine di concretizzare il modello esposto, ASA TRADE sta già collaborando e testando primari partner finanziari, in grado di contribuire alla gestione delle attività progettuali ed operative.
Infine, tutto quanto è stato discusso in questa sede rappresenta sostanzialmente la prima risposta concreta alla generazione di sistemi combinati per la produzione di energia elettrica e calore, sistemi che hanno come conseguenza un abbattimento delle emissioni in atmosfera degli inquinanti e di conseguenza anche un risparmio della fonte primaria di energia.
L’ulteriore evoluzione della generazione diffusa potrebbe acquistare una valenza interessante pensando ai sistemi integrati di energia elettrica e calore ottenuti dalle biomasse, dal fotovoltaico, dall’eolico, o addirittura da processi futuribili come quello delle celle a combustibile con l’utilizzo di idrogeno.
Tutto questo è ovviamente interessante soltanto se sarà prima possibile valutare la fattibilità tecnico economica dei progetti ovvero il reale momento in cui questi saranno disponibili sul mercato e commercializzabili.