Novate Milanese, Cormano e Baranzate si dotano di un PAES

L’obiettivo è quello di ridurre i consumi energetici e le emissioni di CO2, attraverso interventi sul patrimonio comunale, l’edilizia civile e la mobilità sostenibile

I Consigli Comunali di Novate Milanese, Cormano e Baranzate hanno approvato il Piano di Azione per l’Energia Sostenibile (PAES), un documento programmatico che individua le azioni strategiche da intraprendere a livello comunale per ridurre le emissioni di CO2 prodotte sul proprio territorio. I principali ambiti di intervento individuati dai PAES sono la promozione della mobilità sostenibile, l’efficientamento energetico del patrimonio comunale e dell’edilizia civile e un maggiore ricorso all’utilizzo delle energie prodotte da fonti rinnovabili.

I tre Comuni del Nord Milano hanno deciso di affrontare insieme la realizzazione del PAES intraprendendo un percorso di lavoro condiviso, coordinato da Milano Metropoli Agenzia di Sviluppo in collaborazione con Ambiente Italia e co-finanziato dalla Fondazione Cariplo. Un intervento che ha agevolato la messa a sistema di strategie, iniziative e progetti, anche di scala sovra comunale, utili a raggiungere gli obiettivi definiti nei Piani d’Azione Comunali.

L’elaborazione del PAES costituisce il primo “tassello” di un percorso che, con l’adesione volontaria al “Patto dei Sindaci”, le tre Amministrazioni Comunali si sono impegnate a portare avanti sino al 2020. Il “Patto dei Sindaci” (Covenant of Mayor) è un programma di iniziativa europea che stimola e impegna gli enti locali aderenti nella promozione di politiche di riduzione di almeno il 20% delle emissioni di CO2 entro l’anno 2020. In linea con gli obiettivi fissati a livello europeo, i PAES approvati da Novate Milanese, Cormano e Baranzate prevedono una riduzione delle emissioni prodotte dal proprio territorio superiore al 20% (assumendo il 2009 come anno base, a partire dal quale calcolare i livelli di riduzione). Considerando i dati di bilancio complessivi dei tre Comuni, riferiti all’anno 2009, il settore più energivoro è risultato essere quello residenziale (37,8% del totale). Il settore industriale è risultato invece essere quello più impattante in termini di CO2 emessa (34,7% delle emissioni).

“Abbiamo aderito con entusiasmo al progetto PAES nella consapevolezza che si trattasse di un percorso in grado di fornire ricadute significative e importanti per il nostro territorio. Grazie alla realizzazione del PAES i nostri tre Comuni hanno aderito ad un progetto della Provincia di Milano che ci permette di riqualificare a livello energetico numerosi dei nostri edifici comunali con un indubbio vantaggio a livello economico e ambientale per le nostre città. In questo contesto a Novate abbiamo anche approvato un allegato energetico al nuovo Regolamento Edilizio contenuto nel PGT, seguendo quanto fatto da Baranzate e Cormano, che consentirà di migliorare sensibilmente la qualità energetica degli immobili civili e industriali”, ha dichiarato Lorenzo Guzzeloni, Sindaco di Novate, ente capofila del progetto. “Una priorità condivisa dai tre Comuni è, infatti, quella di abbassare i consumi energetici nel settore residenziale, quello complessivamente più energivoro nel nostro territorio, con il 38% dei consumi totali. Per questo motivo, oltre ai nuovi criteri energetici imposti dagli allegati energetici alle nuove costruzioni, vogliamo incentivare nei prossimi anni la riqualificazione del patrimonio edilizio esistente”, ha affermato Roberto Cornelli, Sindaco Di Cormano.

Il Sindaco di Baranzate, Giuseppe Corbari, ha evidenziato invece “la necessità di intensificare le attività di informazione e di sensibilizzazione tra i cittadini, le aziende e i professionisti per creare una cultura del risparmio energetico, promuovendo, per esempio, incontri pubblici sulla bioarchitettura e il benessere abitativo, convenzioni per agevolare la realizzazione di interventi di riqualificazione e la costruzione di nuovi edifici in classe A, e premiando l’uso delle energie rinnovabili sul territorio”. Infine Carlo Lio, Amministratore Delegato di Milano Metropoli Agenzia di Sviluppo, ha sottolineato “l’importanza di continuare a condividere una strategia sovra comunale in ambito energetico ed ambientale, per ottimizzare le risorse umane ed economiche necessarie per attuare e monitorare nel tempo i PAES approvati e implementare gli ambiti dì’intervento”.

Principali ambiti di intervento individuati dai PAES

Ridurre i consumi energetici del patrimonio comunale, attraverso:

– Programma di riqualificazione energetica degli edifici di proprietà dei tre Comuni. Con l’elaborazione del PAES, le Amministrazioni Comunali di Novate Milanese, Cormano e Baranzate hanno potuto aderire al progetto “Energy Efficiency Milan Covenant of Mayors”, un progetto promosso e coordinato dalla Provincia di Milano che si prefigge di migliorare l’efficienza energetica degli edifici comunali, sfruttando il meccanismo dei “contratti di prestazione per il Risparmio Energetico con Garanzia di Risultato” e i finanziamenti a tasso agevolato messi a disposizione dalla Banca Europea per gli Investimenti (BEI), a copertura del 75% dei costi di investimento programmati.

– Rinnovo ed efficientamento della rete di illuminazione pubblica, mediante la sostituzione delle lampade a vapori di mercurio con lampade di tipo al sodio AP e l’installazione di regolatori di flusso.

– Sostituzione delle lampade a incandescenza attualmente installate negli impianti semaforici con lampade a LED

Agire sulla Pianificazione e la Regolamentazione urbanistica, definendo criteri di efficienza energetica da applicare alle nuove costruzioni e agli interventi di riqualificazione dell’esistente. Con l’approvazione dei propri allegati energetici ai Regolamenti Edilizi Comunali, tutti i nuovi edifici realizzati nei tre Comuni dovranno garantire prestazioni pari o superiori alla Classe energetica B. I Piani d’Azione prevedono in particolare di promuovere e sostenere, anche attraverso varie forme di incentivo, interventi privati finalizzati a:

– la ristrutturazione energetica degli edifici esistenti;

– lo svecchiamento degli impianti termici e la diffusione di caldaie a condensazione;

– la sostituzione dei vecchi elettrodomestici e impianti di climatizzazione estiva;

– la diffusione di impianti solari termici per la produzione di acqua calda sanitaria.

Promuovere la mobilità urbana sostenibile, attraverso la diffusione della mobilità ciclopedonale e l’implementazione della rete di piste ciclabili in tutti tre Comuni.

Incrementare la produzione e l’uso delle energie rinnovabili, sia in ambito privato che pubblico. Attualmente Novate produce oltre 14.206 MWh di energia termica ed elettrica attraverso cogeneratori, caldaie termiche e impianti fotovoltaici, Cormano 326 MWh di energia elettrica generata soprattutto da impianti fotovoltaici e Baranzate 79,7 MWh . Nei Piani d’Azione approvati, i tre Comuni si sono impegnati ad aumentare ulteriormente la produzione di energie rinnovabili entro il 2020: l’impegno di Novate Milanese è di altri 6.528 MWh, quello di Cormano di 6.793 MWh e quello di Baranzate è stato stimato in 4.441 MWh.

Sensibilizzare i cittadini, i consumatori e le imprese sulla necessità e opportunità di adottare comportamenti energetici intelligenti.

Il bilancio energetico e delle emissioni

Per l’elaborazione del Piano d’Azione per l’Energia Sostenibile di ogni città, è stato necessario costruire bilanci energetici attraverso i quali delineare la struttura della domanda e dell’offerta di energia del sistema territoriale locale e definire l’entità degli effetti sull’ambiente di tale struttura, in termini di CO2 prodotta.

Secondo la ricostruzione realizzata da Ambiente Italia, il consumo complessivo di energia delle città di Novate Milanese, Cormano e Baranzate nel 2009 è stato pari a circa 765 GWh (intesi come energia finale utilizzata da tutte le utenze) mentre le emissioni totali dei tre territori sono state di 208 Kton di CO2 (intese come emissioni legate alla combustione dei vettori energetici utilizzati a livello comunale e all’utilizzo di energia elettrica).

Considerando sempre i dati complessivi dei tre territori, il settore più energivoro è quello residenziale (37,8% del totale), seguito dall’industriale (31,5%) e dal terziario (23%), mentre i trasporti incidono per il 5% sui consumi. Dal punto di vista delle emissioni di CO2 il settore complessivamente più impattante è quello industriale (34,7%), seguito dal residenziale (33,7%) e dal terziario (24,2%). Scarica i grafici

Nonostante la loro vicinanza geografica, i tre Comuni presentano delle specificità legate alle caratteristiche del tessuto urbano e produttivo del proprio territorio:

– A Novate Milanese i settori più energivori sono il residenziale (con il 39,5% dei consumi) e il terziario (30%), seguito dall’industria (21%). Considerando il tipo di fonte energetica utilizzata, il consumo di gas naturale rappresenta il 54,9% del totale, il consumo di energia elettrica incide del 32,5%, mentre il sistema di teleriscaldamento fornisce circa il 5% dell’energia consumata a livello locale.

– A Cormano i settori più energivori sono il residenziale (con il 41% dei consumi) e l’industria (41%), mentre il settore terziari incide solo un 11% . In quanto al tipo di energia utilizzata, il consumo di gas naturale rappresenta oltre il 62% del totale, mentre il consumo di energia elettrica incide del 31%.

– A Baranzate il settore più energivoro è l’industria (con il 34% dei consumi) seguito molto da vicino dal residenziale (33%) e terziario (28%). Significativo è l’utilizzo di gas naturale, che rappresenta oltre il 66% del totale delle fonti energetiche, mentre il consumo di energia elettrica incide meno del 30%.

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 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 Na₂S_x 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 .

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

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. 

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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“.