Non aprite quella porta

Acqua – Ep. 9 – la rubrica di Giuseppe Santagostino su acqua ed energia

Autore

Giuseppe Santagostino

Data

15 Dicembre 2023

AUTORE

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5' di lettura

DATA

15 Dicembre 2023

ARGOMENTO

PAROLE CHIAVE


Energia

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Poiché siamo alle soglie di un cambio di paradigma nella produzione di energia termica, mentre tutti sanno cos’è una caldaia o uno scaldabagno a combustione diretta (anche perché li abbiamo in casa o nella cantina condominiale) fino a non molto tempo fa non molti sapevano cosa fosse esattamente la Pompa di Calore (PdC) che li sostituirà, anche se il condizionatore, specie da quando reversibile in pompa di calore appunto, ha consentito ai più abbienti un primo assaggio di questo futuro.

Perché allora i condizionatori sin da subito non hanno sostituito le caldaie, visto che producono sia caldo che freddo, ma di fatto vengono principalmente usati per raffrescare o per dribblare i periodi di accensione degli impianti di riscaldamento?

I due punti che servono per rispondere sono:

  • Il COP, coefficiente di rendimento, che misura quante unità termiche vengono prodotte da una unità di energia elettrica per data temperatura, e il costo delle macchine.
  • Il costo dell’energia elettrica rispetto al costo del gas metano o del GPL.

Tutto ruota attorno al fatto che il condizionatore che conosciamo usa l’aria esterna da cui preleva o a cui cede caldo a seconda della stagione grazie alla compressione/decompressione di un gas contenuto ermeticamente al suo interno, il quale nella successiva decompressione/compressione cede caldo o freddo all’ambiente di casa, condizionandola.

Quanta energia usa per fare ciò? È un dato variabile che dipende proprio dalla temperatura esterna per cui il rendimento effettivo della macchina, ovvero quanta energia consuma, è in un rapporto assai progressivamente negativo quanto maggiore è la differenza fra tale temperatura dell’aria esterna e quella da noi desiderata in casa.

È perciò chiaro che, diminuendo in modo drastico il rendimento delle PdC quando il clima esterno è più rigido, ecco che il costo della produzione di caldo diventa non conveniente quando il rendimento effettivo si avvicina a 2, ovvero l’uguaglianza di costo fra gas ed elettricità qua da noi, mentre a parità di condizioni francesi o finlandesi potrebbero porsi meno problemi economici.

I passi avanti nelle tecnologie, peraltro tradotti prosaicamente in maggiori costi per le nuove macchine, stanno incrementando il COP medio e quindi anche quello relativo ai periodi più freddi: ciò rende sì conveniente per l’ambiente e per le tasche le nuove PdC ma pone il problema non indifferente delle risorse finanziarie richieste alle famiglie per operare la transizione, essendo il conto del salumiere presto fatto occorrendo dividere il differenziale di costo fra la PdC e la caldaia per il risparmio annuale in energia consumata e ottenendo così come risultato il numero di anni necessari per ammortizzare l’investimento, fatto con i risparmi di famiglia e solo parzialmente lenito dalle detrazioni fiscali.

La situazione resta più o meno analoga quando invece di usare l’aria come sorgente passiamo a impiegare il calore contenuto nell’acqua del sottosuolo o quello del sottosuolo stesso, poiché qui i rendimenti assai più elevati fronteggiano investimenti anch’essi assai più elevati: è vero che a regime i costi energetici tendono a scomparire ma il tempo di ammortamento e il valore assoluto dell’investimento sono sicuramente un ostacolo, specie dove non si ha del terreno a disposizione per scavare i pozzi.

Naturalmente la prospettiva potrebbe cambiare se la si osservasse con gli occhi di una ESCO (Energy Service Compony), che può conservare all’utilizzatore finale il costo attuale, ammortizzare in un periodo ragionevole di quattro-sei anni l’investimento e i suoi oneri finanziari e manutentivi e riconsegnare l’impianto efficiente ed economico, analogamente a quanto occorse nel precedente passaggio epocale da carbone/gasolio a gas.

Se si chiudesse qui la contabilità e in assenza di una qualsiasi direzione pubblica nella transizione ecologica, finiremmo per lasciare la virtuosa geotermia alle grandi realizzazioni urbanistiche e alle ville, riservando le macchine ad aria, e i loro costi/emissioni assai più elevati, a tutti gli altri che residueranno da quel che resterà della combustione diretta (idrogeno, biomasse o teleriscaldamento) sintanto che questa sarà consentita.

Ma il conto non è finito.

A dire il vero non era finito nemmeno prima, perché non è affatto indifferente per l’ambiente che si usi il terreno, l’acqua o l’aria essendo i primi due portatori di un contributo di emissioni pari alla metà di quello dell’aria grazie alla stabilità della temperatura sorgente, perchè poi questa differenza porta con sé un’altra variabile ad oggi non contabilizzata e di cui possiamo agevolmente capire la portata osservando l’elettrodomestico più basilare che abbiamo a casa, il frigorifero.

Il ciclo frigorifero del frigorifero, ripetizione inevitabile, è lo stesso dei condizionatori, solo che l’aria da lui impiegata è quella dell’ambiente in cui è collocato: è noto che tenere aperta la porta del frigorifero invece che raffreddare l’ambiente lo riscalda, poiché la quantità di caldo ceduta al termine del ciclo, valendo anche qua le leggi della termodinamica, è superiore a quella del freddo prodotta nel frigorifero, cui sommare la quantità di energia inutilmente consumata dal compressore e il caldo da lui prodotto in funzionamento.

Immaginiamo ora che i nostri condizionatori ad aria altro non siano che frigoriferi aperti rispetto all’ambiente nel suo complesso ed ecco che quando raffreddiamo in casa in realtà stiamo riscaldando proprio il fluido che usiamo come sorgente che, essendo un gas, conduce e distribuisce tale caldo in modo rapido.

Lo stesso non accade con acqua e terra che a livello superficiale in Pianura Padana hanno temperatura media attorno ai circa 15° centigradi, motivo da cui deriva il loro vantaggio tecnico come sorgente, ma quando restituisco caldo e freddo con le macchine frigorifere, questo caldo e questo freddo si propagano con lentezza e circoscrizione nel terreno o nell’acqua, salvo addirittura annullarsi quando inverto il ciclo.

Per questo la contabilità energetica privata e quella pubblica, che appartengono allo stesso bilancio ecologico ed economico a cui dovremmo guardare, andrebbero messe al centro dell’azione pubblica e se il problema è meccanico o finanziario va affrontato e risolto proprio in sede pubblica, specie quando esiste, come in questo caso, una evidente convenienza economica in orizzonte temporale definito, perché il privato che può far conto solo sul suo bilancio per raffreddarsi lascia aperta la porta del frigorifero e per riscaldarsi quella del forno (quando non brucia boschi interi nel caminetto).

Tocca al Pubblico far chiudere tali inefficienti porte mettendo sul piatto ben remunerate infrastrutture e finanziamenti, sempre che l’emergenza climatica non si riduca anche in questo caso a chiacchiere e distintivo.

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