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Cohousing: abitare risparmiando

Il nuovo modello di organizzazione abitativa si inizia a sviluppare anche nel nostro Paese promettendo grandi potenzialità energetiche

Il risparmio energetico nell’edilizia è uno degli obiettivi principali delle politiche europee di riduzione delle emissioni di CO2.
Accanto alle tecnologie edilizie ed impiantistiche per l’efficienza, che finalmente si stanno diffondendo anche in Italia, possiamo considerare come strumento di risparmio energetico, e non solo, anche un modo diverso di concepire l’”ABITARE”: il COHOUSING, che si sta lentamente diffondendo in Europa e che cerchiamo di meglio individuare.
Il concetto di COHOUSING unisce insieme i vantaggi tradizionali dell’essere proprietario della propria casa con quelli di avere in co-proprietà certi altri servizi e della possibilità di stringere rapporti stretti con i vicini di casa. Questi quartieri, o borghi cooperativi, sono una delle soluzioni più interessanti per le sfide sociali e ambientali di oggi. Il concetto è nato negli anni settanta in Danimarca. Il COHOUSING è uno stile di abitazione collaborativo che cerca di superare l’emarginazione dell’individuo nel quartiere, in cui nessun conosce bene il suo vicino e dove non si trova nessun senso di comunità, favorendo il soddisfacimento di bisogni in modo non monetario.
Questo principio viene concretizzato organizzando in comune, e tramite l’autogestione, una serie di servizi spesso affidati all’esterno. Uno dei principali aspetti è quello di centralizzare tutta la produzione di energia, sia termica, per il riscaldamento ambientale e l’acqua calda sanitaria, che elettrica, per tutte le altre necessità, ponendo una particolare attenzione alla riduzione dei consumi ed applicando le più innovative tecnologie.
In particolare i co-abitanti, oltre a ridurre al minimo tutti i consumi, tendono a produrre in proprio il massimo di quello che debbono consumare; compresa l’elettricità, usando gli impianti più adatti alla situazione locale.
Generalmente gli interventi in cohousing prevedono la realizzazione di:

a. Servizi energetici comuni, per la produzione, trasporto e fornitura di calore ed elettricità;
b. Biblioteca, sale studio, etc..;
c. Lavanderie, asciugatoi e stirerie comuni, eventualmente in alternativa agli spazi individuali;
d. Luoghi e attrezzature per iniziative collettive per il recupero di tradizioni culturali locali;
e. Asili nido e, eventualmente, scuole materne di vicinato, gestiti in proprio;
f. Stanze comuni per ospiti;
g. Strutture per un’eventuale ristorazione comune;
h. Centrale a banda larga per la ICT, con collegamenti internet, telefono voip, etc..
i. Bio-farm, con prodotti da orto e frutta, ovvero da piccolo allevamento;
j. Sistemi avanzati di raccolta e riciclo dei rifiuti, compostaggio, etc..
k. Eventuali piccoli laboratori artigiani;
l. Sale comuni per riunioni, eventi, feste di compleanno, etc.., dotate di cucina;
m. Locali per lavoro a distanza, ovvero dotazioni per il telelavoro;
n. Car-sharing e bike-sharing;
o. Gruppi d’acquisto di varie merci;
Le modalità concrete di vita in COHOUSING pongono particolare attenzione a:
a. Contribuire ad un equilibrio tra la sfera del privato e quella del sociale
b. Assicurare un ambiente sicuro e accogliente per i bambini.
c. Creare le condizioni per uno stile di vita semplice e sobrio.
d. Costituire una comunità inter-generazionale.
e. Imporre un modello ambientale che dia priorità al pedone e all’uso dello spazio aperto.

È evidente che alla naturale attenzione all’efficienza energetica degli edifici e degli impianti, alla produzione in proprio di energia, soprattutto da fonti rinnovabili, ed alla spontanea attenzione alla riduzione di ogni consumo, in particolare quelli elettrici e termici, si può aggiungere un altro importante elemento di risparmio energetico, derivante da una migliore utilizzazione degli spazi e delle attrezzature. Questo aspetto, spesso non abbastanza sottolineato, meriterebbe specifici approfondimenti. Possiamo comunque elencare, in termini qualitativi, i possibili fattori di riduzione:

a. Innanzitutto il cohousing prevede un’ottimale utilizzazione degli spazi: disporre di molti servizi centralizzati (lavanderia, lettura, studio, giochi, ristorazione) consente di ridurre notevolmente la superficie degli alloggi, a parità di occupanti; minore superficie riscaldata o raffrescata, minore consumo di energia;
b. In secondo luogo gli spazi comuni hanno percentuali di occupazione sempre nettamente superiori a quelli analoghi delle singole case; quindi minori consumi per illuminazione e riscaldamento pro-capite;
c. La centralizzazione di servizi, quali ad esempio la lavanderia, consente di giustificare l’uso di elettrodomestici a forte risparmio energetico, il cui costo potrebbe non essere giustificato nel caso di utilizzazione da parte di una singola famiglia;
d. L’atteggiamento collaborativo degli abitanti, connaturato al cohousing, consente facilmente l’adozione di un’organizzazione della mobilità che, da esclusivamente privata, può diventare comune, senza essere pubblica, attraverso l’uso di car-sharing e del bike-sharing, riducendo la necessità di mezzi e relativi consumi;

Il COHOUSING ha in sé gli elementi per una profonda riflessione culturale sulla società dei consumi, anche energetici e ambientali, e offre concrete soluzioni ai bisogni reali dei cittadini, prescindendo dalla banale equivalenza:
bisogno da soddisfare = merce o servizio da acquistare
Valorizzando invece la possibilità di soddisfare la maggior parte di questi bisogni in modo collettivo, economico e sostenibile.

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Rinnovabili • Batterie al sodio allo stato solido

Batterie al sodio allo stato solido, verso la produzione di massa

Grazie ad un nuovo processo sintetico è stato creato un elettrolita di solfuro solido dotato della più alta conduttività per gli ioni di sodio più alta mai registrata. Circa 10 volte superiore a quella richiesta per l'uso pratico

Batterie al sodio allo stato solido
via Depositphotos

Batterie al Sodio allo Stato Solido più facili da Produrre

La batterie allo stato solido incarnano a tutti gli effetti il nuovo mega trend dell’accumulo elettrochimico. E mentre diverse aziende automobilistiche tentano di applicare questa tecnologia agli ioni di litio, c’è chi sta percorrendo strade parallele. É il caso di alcuni ingegneri dell’Università Metropolitana di Osaka, in Giappone. Qui i professori Osaka Atsushi Sakuda e Akitoshi Hayash hanno guidato un gruppo di ricerca nella realizzazione di batterie al sodio allo stato solido attraverso un innovativo processo di sintesi.

Batterie a Ioni Sodio, nuova Frontiera dell’Accumulo

Le batterie al sodio (conosciute erroneamente anche come batterie al sale) hanno conquistato negli ultimi anni parecchia attenzione da parte del mondo scientifico e industriale. L’abbondanza e la facilità di reperimento di questo metallo alcalino ne fanno un concorrente di primo livello dei confronti del litio. Inoltre l’impegno costante sul fronte delle prestazioni sta portando al superamento di alcuni svantaggi intrinseci, come la minore capacità. L’ultimo traguardo raggiunto in questo campo appartiene ad una ricerca cinese che ha realizzato un unità senza anodo con una densità di energia superiore ai 200 Wh/kg.

Integrare questa tecnologia con l’impiego di elettroliti solidi potrebbe teoricamente dare un’ulteriore boost alla densità energetica e migliorare i cicli di carica-scarica (nota dolente per le tradizionali batterie agli ioni di sodio). Quale elettrolita impiegare in questo caso? Quelli di solfuro rappresentano una scelta interessante grazie alla loro elevata conduttività ionica e lavorabilità. Peccato che la sintesi degli elettroliti solforati non sia così semplice e controllabile. Il che si traduce in un’elevata barriera per la produzione commerciale delle batterie al sodio allo stato solido.

Un Flusso di Polisolfuro reattivo

É qui che si inserisce il lavoro del team di Sakuda a Hayash. Gli ingegneri hanno messo a punto un processo sintetico che impiega sali fusi di polisolfuro reattivo per sviluppare elettroliti solidi solforati. Nel dettaglio utilizzando il flusso di polisolfuro Na2Sx come reagente stechiometrico, i ricercatori hanno sintetizzato due elettroliti di solfuri di sodio dalle caratteristiche distintive, uno dotato della conduttività degli ioni di sodio più alta al mondo (circa 10 volte superiore a quella richiesta per l’uso pratico) e uno vetroso con elevata resistenza alla riduzione.

Questo processo è utile per la produzione di quasi tutti i materiali solforati contenenti sodio, compresi elettroliti solidi e materiali attivi per elettrodi“, ha affermato il professor Sakuda. “Inoltre, rispetto ai metodi convenzionali, rende più semplice ottenere composti che mostrano prestazioni più elevate, quindi crediamo che diventerà una metodologia mainstream per il futuro sviluppo di materiali per batterie al sodio completamente allo stato solido“.  I risultati sono stati pubblicati su Energy Storage Materials and Inorganic Chemistry .

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About Author / Stefania Del Bianco

Giornalista scientifica. Da sempre appassionata di hi-tech e innovazione energetica, ha iniziato a collaborare alla testata fin dalle prime fasi progettuali, profilando le aziende di settore. Nel 2008 è entrata a far parte del team di redattori e nel 2011 è diventata coordinatrice di redazione. Negli anni ha curato anche la comunicazione e l'ufficio stampa di Rinnovabili.it. Oggi è Caporedattrice del quotidiano e, tra le altre cose, si occupa quotidianamente delle novità sulle rinnovabili, delle politiche energetiche e delle tematiche legate a tecnologie e mercato.


Rinnovabili • fotovoltaico materiale quantistico

Fotovoltaico, ecco il materiale quantistico con un’efficienza del 190%

Un gruppo di scienziati della Lehigh University ha sviluppato un materiale dotato di una efficienza quantistica esterna di 90 punti percentuali sopra quella delle celle solari tradizionali

fotovoltaico materiale quantistico
via Depositphotos

Nuovo materiale quantistico con un assorbimento solare medio dell’80%

Atomi di rame inseriti tra strati bidimensionali di seleniuro di germanio e solfuro di stagno. Questa la ricetta messa a punto dai fisici Srihari Kastuar e Chinedu Ekuma nei laboratori della Lehigh University, negli Stati Uniti, per dare una svecchiata alla prestazioni delle celle solari. Il duo di ricercatori ha così creato un nuovo materiale quantistico dalle interessanti proprietà fotovoltaiche. Impiegato come strato attivo in una cella prototipo, infatti, il nuovo materiale ha mostrato un assorbimento solare medio dell’80%, un alto tasso di generazione di portatori fotoeccitati e un’efficienza quantistica esterna (EQE) record del 190%. Secondo gli scienziati il risultato raggiunto supera di gran lunga il limite teorico di efficienza di Shockley-Queisser per i materiali a base di silicio e spinge il campo dei materiali quantistici per il fotovoltaico a nuovi livelli. 

leggi anche Fotovoltaico in perovskite, i punti quantici raggiungono un’efficienza record

L’efficienza quantistica esterna

Tocca fare una precisazione. L’efficienza quantistica esterna non va confusa con l’efficienza di conversione, il dato più celebre quando si parla di prestazioni solari. L’EQE rappresenta il rapporto tra il numero di elettroni che danno luogo a una corrente in un circuito esterno e il numero di fotoni incidenti ad una precisa lunghezza d’onda

Nelle celle solari tradizionali, l’EQE massimo è del 100%, tuttavia negli ultimi anni alcuni materiali e configurazioni avanzate hanno dimostrato la capacità di generare e raccogliere più di un elettrone da ogni fotone ad alta energia incidente, per un efficienza quantistica esterna superiore al 100%. Il risultato di Kastua e Ekuma, però, rappresenta un unicum nel settore.

Celle solari a banda intermedia

Per il loro lavoro due fisici sono partiti da un campo particolare della ricerca fotovoltaica. Parliamo delle celle solari a banda intermedia (IBSC – Intermediate Band Solar Cells), una tecnologia emergente che ha il potenziale per rivoluzionare la produzione di energia pulita. In questi sistemi la radiazione solare può eccitare i portatori dalla banda di valenza a quella di conduzione, oltre che direttamente, anche in maniera graduale. Come?  “Passando” per l’appunto attraverso stati di una banda intermedia, livelli energetici specifici posizionati all’interno della struttura elettronica di un materiale creato ad hoc. “Ciò consente a un singolo fotone di provocare generazioni multiple di eccitoni attraverso un processo di assorbimento in due fasi“, scrivono i due ricercatori sulla rivista Science Advances.

Nel nuovo materiale quantistico creato dagli scienziati della Lehigh University questi stati hanno livelli di energia all’interno dei gap di sottobanda ideali. Una volta testato all’interno di una cella fotovoltaica prototipale il materiale ha mostrato di poter migliorare l’assorbimento e la generazione di portatori nella gamma dello spettro dal vicino infrarosso alla luce visibile. 

La rivoluzione dei materiali quantistici

Il duo ha sviluppato il nuovo materiale sfruttando i “gap di van der Waals”, spazi atomicamente piccoli tra materiali bidimensionali stratificati. Questi spazi possono confinare molecole o ioni e gli scienziati dei materiali li usano comunemente per inserire, o “intercalare”, altri elementi per ottimizzare le proprietà dei materiali. Per la precisione hanno inserito atomi di rame tra strati di seleniuro di germanio e solfuro di stagno. “Rappresenta un candidato promettente per lo sviluppo di celle solari ad alta efficienza di prossima generazione – ha sottolineato Ekuma – che svolgeranno un ruolo cruciale nell’affrontare il fabbisogno energetico globale“.

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About Author / Stefania Del Bianco

Giornalista scientifica. Da sempre appassionata di hi-tech e innovazione energetica, ha iniziato a collaborare alla testata fin dalle prime fasi progettuali, profilando le aziende di settore. Nel 2008 è entrata a far parte del team di redattori e nel 2011 è diventata coordinatrice di redazione. Negli anni ha curato anche la comunicazione e l'ufficio stampa di Rinnovabili.it. Oggi è Caporedattrice del quotidiano e, tra le altre cose, si occupa quotidianamente delle novità sulle rinnovabili, delle politiche energetiche e delle tematiche legate a tecnologie e mercato.