Giornata Mondiale della Terra 2023. Consapevolezza e determinazione: ci impegniamo oggi per un domani migliore. 

Green Building Council Italia insieme a tutti i suoi Soci e aderenti rinnova il proprio impegno, costante e determinato, nel lavorare alla trasformazione per una nuova cultura dell’abitare sostenibile. È prioritario garantire un ambiente costruito salubre e resiliente per le generazioni future. Agiamo quindi oggi per raggiungere con successo gli obiettivi di sviluppo sostenibile definiti dalle Nazioni Unite.

Rovereto, 21 aprile 2023 _Sabato 22 aprile si celebra la Giornata Mondiale della Terra, istituita attraverso una risoluzione delle Nazioni Unite nel 2009 con l’intento di sottolineare la necessità di garantire un’adeguata conservazione delle risorse naturali, sensibilizzando le persone sui temi della sostenibilità ambientale e aumentando la consapevolezza sul ruolo di ciascuno nel prendersi cura del Pianeta che siamo soliti chiamare casa.

Giunta quest’anno alla sua 53esima edizione la celebrazione ha visto nel corso di questi decenni la mobilizzazione di circa un bilione di persone in tutto il mondo, per un totale di oltre 190 Paesi coinvolti, con l’obiettivo primario di individuare, sviluppare e promuovere percorsi di innovazione – sociale, economica e ambientale – ispirati ai principi dello sviluppo sostenibile.

Il fine individuato per l’edizione di questo 2023 è #RestoreOurEarth, per focalizzare l’attenzione sull’importanza di ripristinare e restaurare gli ecosistemi, stimolando il coinvolgimento attivo a livello globale di individui, governi, istituzioni e imprese al fine di consolidare il riconoscimento di una responsabilità diretta, individuale e collettiva, nell’imprimere un’accelerazione determinante ai processi di transizione verso un’economia equa e prospera per tutti, in attuazione degli obiettivi delle primarie agende internazionali.

Farsi ispirare. Agire. Essere parte del cambiamento. Tutto questo per prevenire, fermare e invertire il sempre più rilevante deterioramento degli ecosistemi in cui viviamo. 

Si stima che entro il 2050 aumenteranno di circa 2,5 miliardi le persone che vivono in contesti urbani; ciò significa che, a livello globale, stiamo costruendo l’equivalente di una città come New York ogni mese – secondo i dati diffusi dalla Global Alliance for Buildings and Construction. Nel corso dei prossimi decenni si arriverà pertanto a una superficie costruita di circa 230 milioni di metri quadrati; un dato importante, che ci consente di comprendere l’impatto rilevante del settore edilizio sulla biodiversità.

leggi anche GBC Italia: le potenzialità nascoste del nostro Paese, già leader in certificazioni energetiche

“GBC Italia promuove da sempre lo sviluppo sostenibile nelle filiere dell’ambiente costruito. Abbiamo ulteriormente ribadito tale fattore anche all’interno del recente Manifesto: il settore delle costruzioni gioca un ruolo determinante nel contrasto al cambiamento climatico e deve pertanto procedere verso una giusta transizione, trasformando il suo agire per misurare e rendicontare i propri impatti e ridurre la portata di quelli negativi, mettendo in campo nel più breve tempo possibile le risorse, le metodologie e gli strumenti necessari”, afferma Marco Mari – Presidente di GBC Italia. “L’imperativo del nostro tempo è: Agire. Prima di traguardare il punto di non ritorno, prima che ogni possibile intervento risulti inefficace. Se è vero che la tutela dell’ambiente e della biodiversità sono rientrati tra i principi fondamentali della nostra Costituzione solo dal 2022, grazie all’ampliamento dell’Articolo 9, il fare quotidiano del Green Building Council Italia, fin dall’atto della sua fondazione, è sempre stato animato dalla consapevolezza di una necessaria transizione, dove decarbonizzazione, economia circolare, efficienza idrica, uso del suolo e biodiversità, resilienza, benessere e salubrità, sono le principali chiavi di volta del cambiamento sulle quali abbiamo espresso rinforzate energie per una giusta transizione”.

La presentazione della prima Roadmap per la decarbonizzazione e la trasformazione sostenibile in edilizia e i relativi allegati e del primo Position Paper dedicato all’efficienza idrica a scala edificio e città hanno dato il via a un’intensa attività che ha portato GBC Italia ai principali tavoli ministeriali, industriali e amministrativi al fine di indicare possibili soluzioni per un nuovo sviluppo sostenibile della filiera edilizia ed immobiliare.

Proprio in questi giorni la pubblicazione del testo del Documento di Economia e Finanza ad opera del Ministero dell’Economia recepisce alcune importanti indicazioni che GBC Italia ha rimarcato nelle ultime settimane: vengono evidenziati i principali obiettivi energetici su cui puntare, sottolineando al pari alcuni ritardi dell’Italia, con specifico riferimento al settore della mobilità sostenibile, della riqualificazione energetica degli edifici e dell’autoconsumo di energia rinnovabile.

L’Italia deve oggi definire le giuste strategie al fine di traguardare con successo gli impegni assunti per il prossimo futuro, implementando al meglio anche le risorse messe in campo dall’Unione Europea, per esempio, con il Next Generation Europe e la Renovation Wave, per strutturare un ambizioso piano industriale finalizzato a promuovere uno sviluppo sociale, ambientale ed economico sostenibile.

Per conseguire gli obiettivi di efficientamento energetico, insieme a quelli di decarbonizzazione e di sviluppo sostenibile del settore edilizio ed immobiliare, come da sempre promosso da Green Building Council Italia e dalla rete mondiale dei GBC, è fondamentale ampliare lo sguardo e operare secondo un approccio sistemico e olistico, prendendo in considerazione contemporaneamente tutti i parametri di miglioramento energetico e ambientale propri degli edifici, così come promosso dai protocolli della famiglia LEED-GBC nel rispetto dell’ambiente e delle persone.

GBC Italia è da sempre attiva su tali aspetti e favorendo il dialogo tra tutti gli attori della filiera supporta azioni mirate sull’intero territorio nazionale, anche attraverso i suoi chapter regionali e collaborando attivamente con tutte le istituzioni per promuovere un processo di trasformazione sostenibile e concreto.

Il Ministero dell'Ambiente pubblica gli esiti della consultazione pubblica sul Decreto Ministeriale FER X, chiusa lo scorso settembre. Dai 46 soggetti partecipanti emerge l'esigenza di conoscere per tempo tutte le informazioni utili alla programmazione degli investimenti nelle rinnovabili. Chiesti chiarimenti sul processo autorizzativo e sulle tempistiche

Decreto FERX, nuovi spunti di riflessione

Servono maggiori informazioni sui coefficienti sul prezzo d’aggiudicazione, sui criteri di priorità, sulla documentazione per l’accesso al meccanismo e sulle tipologie di interventi ammessi. In particolare quando si tratta di progetti di “rifacimento” e “potenziamento”. Queste alcune delle principali richieste emerse dalla consultazione pubblica sul Decreto FERX. La scorsa estate il Ministero dell’Ambiente e della Sicurezza energetica aveva pubblicato lo schema del provvedimento per una raccolta di pareri da parte degli stakeholder, con l’obiettivo di condividerne le logiche. Oggi il MASE rende noti gli esiti di tale consultazione puntando i riflettori sugli spunti e le richieste emerse da parte dei 46 soggetti partecipanti. 

Gli esiti della consultazione pubblica

Ricordiamo che il Decreto FERX nasce con lo scopo di definire un meccanismo di supporto espressamente dedicato ad impianti a fonti rinnovabili con costi di generazione vicini alla competitività. Come? Tramite contratti CfD a valere sull’energia elettrica prodotta dagli impianti. Con un accesso diretto per quelli di taglia inferiore al MW, e tramite aste al ribasso per quelli di taglia uguale o superiore al MW. Ed è proprio su queste due modalità che arrivano le prime considerazioni.

Per la maggior parte dei soggetti che hanno risposto alla consultazione, il contingente di 5 GW per gli impianti FER ad accesso diretto non sarebbe sufficiente, soprattutto vista la grande attenzione che stanno ricevendo al livello di investimento i sistemi di piccola taglia.

Per quanto riguarda l’accesso tramite asta, invece, il parere generale condivide i contingenti individuati, che secondo l’ultima bozza pubblicata oggi sarebbero: per il fotovoltaico 45 GW; per l’eolico di 16,5 GW; per l’idroelettrico di 630 MW; per i gas residuati 20 MW. “Tuttavia – si legge nel documento del MASE – congiuntamente alla risposta positiva sono state proposte diverse modifiche (aumento di uno specifico contingente, creazione di nuovo contingente, meccanismi di riallocazione della potenza non assegnata, ridefinizione dei contingenti al fine di favorire lo sviluppo dei PPA, etc.)”. Tra gli spunti emersi c’è la proposta di contingenti separati tra il fotovoltaico a terra e sul tetto.

Proposti nuovi requisiti di accesso e tempistiche

In tema requisiti d’accesso, alcuni soggetti chiedono l’incremento della soglia di potenza per l’accesso diretto, l’aggiunta dei criteri ESG, la reintroduzione del requisito specifico che attesti la capacità finanziaria ed economica di chi partecipa al meccanismo del Decreto FERX.

“Con riferimento ai tempi massimi individuati per la realizzazione degli interventi, la consultazione ha evidenziato un forte distaccamento con le aspettative degli operatori. Per quanto detto diversi soggetti propongono per una o più fonti l’innalzamento dei tempi previsti, chiedendo di tenere in considerazione parametri quali, la potenza e/o la tipologia d’intervento, l’ottenimento dei titoli autorizzativi, i tempi di realizzazione della connessione e quelli dovuti agli approvvigionamenti, che sottolineano, potrebbero oltretutto determinare un aumento dei costi, visto anche i meccanismi incentivanti”, si legge ancora nel documento.

Per i tempi di comunicazione della data d’entrata in esercizio dell’impianto, emerge nel complesso l’esigenza di un prolungamento, aggiungendo da più 60 giorni a 12 mesi. Viene anche evidenziata una certa contrarietà all’obbligo per gli operatori di impianti rinnovabili non programmabili che stipula un contratto CfD ad abilitarsi alla fornitura dei servizi di dispacciamento.

Un gruppo di scienziati del KAIST ha sviluppato una batteria a ioni di sodio ad alta energia, ad alta potenza e di lunga durata

Quando le batteria a ioni sodio incontrato i supercondensatori a ioni sodio

Arriva dalla Corea del Sud la prima batteria ibrida al sodio in grado di battere la tecnologia a ioni di litio a mani basse. Con ottime prestazioni lato di capacità di accumulo, potenza, velocità di carica e durata, come dimostra l’articolo pubblicato sulla rivista scientifica Energy Storage Materials (testo in inglese).

Nel 2020 le batterie a ioni sodio (Na+) hanno raggiunto prestazioni comparabili a quelle degli ioni di litio in termini di capacità e durata del ciclo in condizioni di laboratorio. Da allora il segmento ha continuato a macinare grandi progressi, spinto dall’esigenza globale di trovare una tecnologia di accumulo più economica delle ricaricabili al litio e meno dipendente dalle attuali catene di approvvigionamento dei materiali critici. L’ultimo grande risultato nel campo è quello segnato da un gruppo di scienziati del KAIST, il Korea Advanced Institute of Science and Technology.

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

Il team guidato dal professor Jeung Ku Kang del Dipartimento di Scienza e Ingegneria dei Materiali ha messo a punto una batteria ibrida agli ioni di sodio dalle prestazioni eccellenti e in grado di ricaricarsi in pochi secondi. Il segreto? Un’architettura che integra materiali anodici propri delle batterie con catodi adatti ai supercondensatori.

Batteria ibrida al sodio, prestazioni record

In realtà non si tratta di un approccio nuovo. Gli stoccaggi ibridi con Na+ sono emersi negli ultimi anni come una promettente applicazione nel campo dell’energy storage in grado di superare i punti deboli degli accumulatori a ioni di sodio più conosciuti.

Tradizionalmente questo metallo è usato e studiato in due tipi di dispositivi di stoccaggio: batterie e condensatori. Le prime, come spiegato poc’anzi, forniscono oggi una densità di energia relativamente elevata ma sono caratterizzate da una lenta cinetica di ossidoriduzione, che si traduce in una bassa densità di potenza e una scarsa ricaricabilità. I secondi invece hanno un’elevata densità di potenza dovuta all’accumulo di carica tramite rapido adsorbimento di ioni superficiali, ma una densità di energia estremamente bassa.

Tuttavia unire le due tecnologie impiegando catodi di tipo condensatore e degli anodi di tipo batteria, non ha dato subito i risultati sperati. La causa è da ricercare soprattutto nello squilibrio cinetico tra i due tipi di elettrodi.

Nuovi materiali per catodo e anodo

Per arginare il problema il team sudcoreano ha utilizzato sviluppato un nuovo materiale anodico con cinetica migliorata attraverso l’inclusione di materiali attivi fini nel carbonio poroso derivato da strutture metallo-organiche. Inoltre, ha sintetizzato un materiale catodico ad alta capacità e la combinazione dei due ha consentito lo sviluppo di un sistema di accumulo di ioni sodio che ottimizza l’equilibrio e riduce al minimo le disparità nei tassi di accumulo di energia tra gli elettrodi.

leggi anche Da CATL la prima batteria con degrado zero dopo 5 anni

La cella completamente assemblata supera per densità di energia le batterie commerciali agli ioni di litio e presenta le caratteristiche della densità di potenza dei supercondensatori. Nel dettaglio la batteria ibrida al sodio si ricarica rapidamente e raggiunge una densità di energia di 247 Wh/kg e una densità di potenza di 34.748 W/kg. Inoltre gli scienziati hanno registrato una stabilità del ciclo con efficienza Coulombica pari a circa il 100% su 5000 cicli di carica-scarica.

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. 

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“.