E’ stato lanciato LombHe@t – Hub Energetico Lombardo, progetto con finanziamento della Regione Lombardia all’interno del bando ‘Call Hub’. Lo scopo è identificare soluzioni di riscaldamento a basso impatto ambientale per contrastare il cambiamento climatico e, nel contempo, rendere migliore l’aria in città.
Partecipano al progetto A2A Calore e Servizi e Ariston Thermo Innovative Technologies, con il supporto della Fondazione Politecnico di Milano e di Enersem, start up di ingegneri del Poli. Le parole chiave sono due: decarbonizzare e defossilizzare, quindi sviluppare tecnologie con alta efficienza che riescano a limitare le emissioni di anidride carbonica utilizzando fonti di energia rinnovabile o che vadano a recuperare calore già prodotto da fonti industriali. Tecnologie che riscaldino edifici privati e condomini in città, impianti sia nuovi sia già esistenti. Entro il 2050 il 30 per cento degli edifici sarà nuovo ed efficiente, il 70 per cento già costruito sarà da efficientare con tecnologie innovative a impatto zero.
Il progetto LombHe@t è iniziato a dicembre del 2019 e durerà 30 mesi. Quattro le azioni individuate in sede di presentazione: sviluppo di un sistema di teleriscaldamento di quarta generazione, efficientamento di pompe di calore elettriche a compressione di vapore (EHP), ricerca e sviluppo su pompe di calore a gas (GAHP), identificazione di scenari di sviluppo attraverso l’elaborazione di un modello del sistema energetico nazionale.
Per il teleriscaldamento di quarta generazione, è A2A Calore e Servizi che sviluppa e sperimenta un sistema di recupero calore da fonte industriale e una rete intelligente per ottimizzare la gestione della distribuzione di calore. Spiega Alessandro Gnatta: “Il nostro contributo al progetto LombHe@t consiste nello sfruttare fonti di energia già disponibili sul territorio per immettere calore nella rete di teleriscaldamento di Milano, incrementando il servizio anche verso nuovi utenti senza costruire impianti da zero. Il recupero di calore da una fonte esistente è già un’attività innovativa, ma vogliamo anche lavorare sull’efficientamento. Pensiamo di installare dispositivi per misurare e monitorare le condizioni di funzionamento della rete e ottenere dati che saranno utilizzati anche dai nostri partner, per sviluppare modelli di simulazione e analisi dei fabbisogni e dei consumi”.
Ariston Thermo Innovative Technologies è impegnato invece su una tecnologia domestica innovativa. Le pompe di calore a compressione utilizzano energia elettrica per prelevare energia (rinnovabile) dall’ambiente esterno a bassa temperatura e rilasciarla a più alta temperatura all’ambiente riscaldato. Un utilizzo “smart” di questa tecnologia può contribuire anche a evitare un eccesso di domanda sulla rete nei momenti di picco. Obiettivi specifici del progetto sono l’aumento dell’efficienza energetica, la riduzione dell’inquinamento acustico e la sperimentazione di nuovi gas refrigeranti a basso GWP (Global Warming Potential).
LombHe@t non avrebbe potuto tralasciare lo sviluppo di dispositivi specificamente concepiti per gli edifici già esistenti con le loro peculiarità di funzionamento in abbinamento a sistemi di emissione del calore frequentemente basati sui radiatori, un mercato potenziale di grandi dimensioni. Lavora sempre Ariston Thermo Innovative Technologies in attività di ricerca e sviluppo delle pompe di calore a gas. Così Stefano Demattè: “Le tecnologie che attualmente utilizziamo dovranno evolversi per essere adeguate agli scenari che si presenteranno da qui a 30 anni. Per questo stiamo lavorando per creare soluzioni che al momento sono in fase embrionale o di sviluppo, ma che consentiranno di raggiungere gli ambiziosi obiettivi di defossilizzazione nell’ambito della climatizzazione. Ariston Thermo Innovative Technologies vuole pertanto avanzare lo stato dell’arte su due tecnologie tra loro complementari: le pompe di calore elettriche e quelle a gas. Le prime, già sul mercato, si stanno imponendo come la soluzione tecnologicamente più adeguata per gli edifici di nuova costruzione, che sono frequentemente caratterizzati da emissione a pavimento radiante, una forte coibentazione e necessità di integrare il servizio di condizionamento. Stiamo lavorando per renderle sempre più efficienti e più performanti, più “smart” e facilmente applicabili”.
“Le pompe di calore a gas, invece, non sono ancora disponibili sul mercato residenziale europeo in quanto si tratta di una tecnologia fortemente innovativa. Questa soluzione si presenta come ulteriore step di sviluppo e miglioramento delle attuali caldaie a condensazione, poiché offre anche agli edifici esistenti la possibilità di utilizzare un’importante quota di energia rinnovabile garantendo contemporaneamente una significativa riduzione dei costi di gestione”.
Enersem si occupa dell’analisi, classificazione e modellazione dei profili di fabbisogno termico delle utenze. L’obiettivo è affinare la gestione e l’efficienza dei sistemi di riscaldamento, ridurre i costi di generazione e gli sprechi di calore e contribuire alla riduzione dell’impatto ambientale. Precisa Matteo Zanchi: “In questa fase iniziale lavoriamo sulla costruzione dei modelli previsionali, analizzando una mole enorme di dati provenienti dalle sottostazioni della rete di teleriscaldamento e dal meteo, per profilare le utenze e modellizzare il fabbisogno di calore. Poi, andiamo a sviluppare concretamente i modelli grazie a tecniche di intelligenza artificiale e alla competenza forte nell’analisi e nei sistemi energetici propria di uno spin-off del Politecnico. I modelli previsionali sono quindi utilizzati dai nostri partner per offrire un servizio sempre più efficiente e sostenibile. Un tema interessante che stiamo affrontando, ad esempio, è quello che riguarda il forte picco di potenza richiesta alla rete nel momento di accensione degli impianti condominiali. È importante trovare soluzioni che garantiscano il comfort, riducano il picco, ma non incrementino la quota di energia complessivamente dispersa dagli edifici. Per questo, lavoriamo a un sistema che si adatti al reale fabbisogno, eliminando gli sprechi di energia”.
Fondazione Politecnico di Milano sta elaborando un modello orario del sistema energetico nazionale, con un focus sul territorio lombardo relativo alle reti di teleriscaldamento e agli impianti individuali di produzione di calore nel residenziale. Le simulazioni permettono agli operatori energetici di capire quale sia il fabbisogno, se ci siano criticità e quali siano le tecnologie e le infrastrutture su cui investire.
Fabrizio Fattori, Fondazione Politecnico di Milano: “Questo progetto ci offre l’opportunità di costruire un modello energetico nazionale, una simulazione del sistema di tutte le trasformazioni dell’energia, dalla produzione alla distribuzione agli utenti finali. Quale volto potranno avere i consumi futuri e quali risorse energetiche avremo a disposizione per il loro soddisfacimento? Come il settore del riscaldamento interagirà con il sistema elettrico? Con i nostri strumenti modellistici siamo in grado di dare un ventaglio di possibili risposte a queste domande. Possiamo spingerci fino a modelli che rappresentino il mercato energetico nel 2050, quando le emissioni nette dovranno essere pari a zero (decarbonizzazione completa). Questi modelli hanno un potenziale strategico per chi deve prendere decisioni relative alle politiche energetiche del nostro Paese e per i gestori che operano sul territorio”.