La prima scuola in Europa a essere riscaldata con un sistema a idrogeno si trova in Italia e, più precisamente, a Carpi, in Emilia-Romagna.

È la stessa Regione a rendere nota la notizia, spiegando che l’impianto a energia rinnovabile installato all’interno dell’Istituto d’Istruzione Superiore Meucci utilizza il 100% di fonti rinnovabili grazie all’impiego di pannelli solari, e produrrà un risparmio annuale di emissioni di CO2 in atmosfera pari a 717 tonnellate, equivalente a quello di seicento automobili: la quantità di gas serra assorbita in un anno da un bosco di ben 145 ettari (ossia grande come venticinque campi da calcio).

L’impianto destinato a questa scuola – un istituto pubblico – è stato finanziato dalla Provincia di Modena con un investimento pari a 350mila euro che verrà pienamente ammortizzato in circa dieci anni, dal momento che abbatterà le spese annuali di circa 40mila euro.

L’impianto a idrogeno dell’Istituto Meucci segna un punto di svolta per le scuole italiane

Così commenta la Regione Emilia-Romagna: “Rinnovabili e idrogeno sono due parole chiave nelle scelte dell’Emilia-Romagna: il Piano energetico triennale della Regione mette in campo 4,5 miliardi di euro risorse pubbliche per la transizione ecologica, a cui se ne aggiungono quasi altrettanti dai privati, e proprio sull’idrogeno è stato appena presentato un bando da 19,5 milioni di euro per produrlo nelle aree industriali dismesse.”

L’impianto a idrogeno è entrato in funzione al Meucci lo scorso 23 gennaio 2023 e rappresenta un vero punto di svolta per l’energia green e per le centrali termiche destinate agli edifici scolastici.

Nello specifico, il sistema di generazione installato si compone di una caldaia alimentata a gas idrogeno prodotto sul posto attraverso l’impianto fotovoltaico installato sulla copertura della palestra dell’istituto, il quale a sua volta alimenta una serie di elettrolizzatori a celle elettrolitiche.

Se consideriamo che il bando per i servizi energetici della Provincia di Modena ha un valore di 25 milioni di euro e interessa novanta edifici della suola secondaria di primo e secondo grado di proprietà della provincia, l’esperienza del Meucci può davvero segnare un cambiamento epocale.

Commenta il presidente della Provincia di Modena, Gian Domenico Tomei: “Si tratta del primo passo concreto nel nostro territorio verso la riconversione dell’energia negli edifici pubblici. Abbiamo intuito alcuni anni fa che la riconversione energetica sarebbe stata un’esigenza per tutti, oggi siamo gli apripista in Italia nel riscaldamento a idrogeno delle scuole. Il fatto poi che l’energia necessaria alla produzione di idrogeno, venga prodotta da un impianto fotovoltaico, rende il progetto pienamente sostenibile.”

“Questo bando rappresenta la ferma volontà di avviare una vera e propria rivoluzione verde nel consumo energetico dei nostri edifici. Con questo bando, tutti gli istituti scolastici superiori saranno più ecosostenibili, meglio riscaldati e soprattutto meno impattanti per l’ambiente. La scuola sta vivendo una grande emergenza,” continua Tomei, “e ogni giorno lavoriamo per rendere migliori i nostri istituti, adattandoli alle norme di sicurezza, sia strutturali che sanitarie. Sulle scuole di Carpi stiamo investendo risorse importanti per garantire tutti gli spazi necessari per gli istituti in costante crescita ma anche il confort e le strutture didattiche all’altezza delle esigenze delle scuole. Siamo consapevoli, tuttavia, che questo nell’immediato non è sufficiente ed abbiamo avviato con il Comune un confronto per individuare nuovi spazi da mettere a disposizione già dal prossimo anno scolastico. Da tempo avevamo in programma l’ampliamento del polo e ora che le risorse sono arrivate possiamo partire. Complessivamente a Carpi abbiamo in programmazione investimenti per manutenzioni e ristrutturazioni per oltre quattro milioni di euro, grazie anche alle risorse del Pnrr.”

Eaton, l’azienda globale di gestione energetica, ha nelle scorse settimane pubblicato quelli che, secondo l’opinione dei suoi analisti, saranno i principali trend energetici del futuro.

Eaton conferma che, già a partire da quest’anno, a guidare l’implementazione di nuovi modelli per la produzione di energia elettrica sarà la transizione energetica necessaria a soddisfare gli obiettivi di neutralità climatica imposti dall’Unione Europea.

L’analisi cui si fa riferimento inizia tuttavia dal 2022, un anno che ha segnato l’inizio del conflitto in Ucraina e, di riflesso, inevitabilmente modificato il settore dell’energia a livello mondiale generando un sensibile aumento dei prezzi (abbiamo dedicato alla crisi energetica dello scorso anno un articolo che puoi leggere qui). Come conseguenza di tale situazione, sono stati numerosi i Paesi che hanno scelto di investire sempre più risorse nello sviluppo delle energie rinnovabili così da vedersi garantito un grado di indipendenza energetica progressivamente maggiore.

Per quanto riguarda il prossimo futuro, le tendenze secondo Eaton saranno essenzialmente tre: decarbonizzazione, digitalizzazione e decentralizzazione.

La produzione decentralizzata dell’energia per favorire la decarbonizzazione

Il termine “decentralizzazione” si riferisce alla produzione decentralizzata dell’energia, ossia al sempre più frequente passaggio degli utenti– siano essi singole abitazioni o aziende – da una modalità consumer a una modalità prosumer.

Quest’ultimo termine fonde al proprio interno le parole “produttore” e “consumatore” e si riferisce a coloro che sceglieranno di generare in modo autonomo una parte della propria energia utilizzando fonti diverse (ad esempio i sistemi fotovoltaici). I nuovi utenti prosumer utilizzeranno anche sistemi di accumulo dell’energia per ottimizzare i consumi dell’energia che auto-producono.

In considerazione della riduzione della loro dipendenza dai combustibili fossili, è facile intuire il ruolo importantissimo che queste nuove figure giocheranno nel contrasto al cambiamento climatico. Allo stesso tempo, la quantità di energia che verrà generata a livello locale permetterà all’intero Paese di limitare le importazioni dall’estero, e favorirà quindi l’indipendenza energetica.

Al momento attuale, resta comunque da chiarire come gestire al meglio i momenti di picco della domanda, durante i quali la stabilità della rete dovrà mantenersi costante e rispondere anche alle esigenze (variabili) dei prosumer.

Nell’ambito della produzione decentralizzata dell’energia, ci si attende anche che gli operatori di rete sfruttino la cosiddetta “flessibilità della domanda”: in parole semplici, con il passare del tempo i prosumer acquisteranno sempre maggiore familiarità con le dinamiche di produzione e venderanno alla rete l’energia in esubero prodotta dai propri sistemi di accumulo per trarne profitto. Un recente report DNV pubblicato da SmartEn e supportato proprio da Eaton indica che, beneficiando appieno della flessibilità della rete, si potrebbero risparmiare fino a 29.1 miliardi di euro e 37.5 milioni di tonnellate di emissioni di gas serra l’anno entro il 2030.

Digitalizzazione: infrastrutture rinnovate e cyber-sicurezza

Per quanto riguarda l’aspetto della digitalizzazione, esso è necessario a supportare il nuovo modello energetico, per sua natura complesso, dinamico e variabile nella richiesta.

La sfida del settore delle utilities è duplice: da un lato è necessario digitalizzare le reti; dall’altro, fare in modo che siano supportate da infrastrutture aggiornate, performanti e sicure. L’intero sistema fisico, così come quello digitale, dovrà essere quindi correttamente preparato per la transizione energetica e per l’elaborazione di una grande quantità di dati, tenendo conto che tale integrazione di informazioni in un solo sistema potrà aumentarne la vulnerabilità ai cyber-attacchi.

Per raggiungere gli obiettivi di sicurezza necessari a garantire che le infrastrutture energetiche non vengano compromesse, i settori dell’energia e della cyber-security dovranno lavorare gomito a gomito investendo e sviluppando tecnologie innovative per una gestione ottimale del risk management.

In particolare in termini di rinnovamento delle infrastrutture, gli interventi sono e saranno molteplici, e uno dei più interessanti è senza dubbio quello relativo ai quadri elettrici privi di gas SF6.

L’impiego di questo gas nei quadri elettrici di media tensione è già vietato in UE e in altri Paesi da metà 2020 perché responsabile del riscaldamento globale. Per il futuro, ci si attende quindi lo sviluppo di alternative performanti, specie in considerazione di reti decentralizzate ad alta intensità di energia rinnovabile che richiedono frequenti commutazione.

Va da sé che a fronte dello sviluppo di tecnologie efficienti aumenteranno anche gli incentivi ad eliminare del tutto – e in tempi molto rapidi – il gas SF6.

Come è noto, l’industria delle costruzioni richiede il consumo e la trasformazione di una grande quantità di materie prime e, di conseguenza, necessita anche del soddisfacimento di esigenze energetiche molto elevate.

Al fine di limitare quanto più possibile l’impronta ecologica del settore è quindi importante muoversi lungo diverse direttrici: individuando materiali, tecnologie e processi sempre più sostenibili; costruendo edifici meno inquinanti; favorendo l’utilizzo di energia proveniente da fonti rinnovabili; contribuendo a un’edilizia circolare e sempre più virtuosa; riciclando e riutilizzando i materiali.

Quest’ultimo punto è guardato con grande attenzione dal settore delle energie pulite: i produttori di impianti sono infatti consapevoli di doversi impegnare a valorizzare i rifiuti e i materiali “a fine vita” trasformandoli in nuovi prodotti e soluzioni da reintegrare nei cicli produttivi.

Nel caso degli impianti fotovoltaici, quali sono quindi le corrette modalità di smaltimento e in che modo il rifiuto può essere trasformato in una nuova risorsa, recuperando materiali e limitando il consumo di energia e di emissioni?

Cerchiamo di fare chiarezza nei paragrafi a seguire.

La differenza tra riciclo primario e riciclo secondario

Per capire come si smaltiscono i pannelli fotovoltaici è importante prima di tutto evidenziare la differenza tra riciclo primario e riciclo secondario.

Il riciclo primario si verifica quando il rifiuto non viene modificato né dal punto di vista meccanico né da quello chimico: viene, in pratica, semplicemente recuperato e impiegato per altre applicazioni. Un esempio classico di riciclo primario è quello dei coppi di un tetto avanzati, che potranno essere applicati sulla copertura di un capanno per gli attrezzi.

Il riciclo secondario comporta invece la lavorazione del rifiuto, principalmente di tipo meccanico, così da permetterne il recupero e il riuso. Questo tipo di approccio interessa molti materiali e prodotti utilizzati ogni giorno in edilizia, come ad esempio il vetro (totalmente riciclabile), il legno (evitando l’abbattimento di nuovi alberi), l’acciaio (per creare nuovi semilavorati) o l’alluminio (la cui rilavorazione produce un significativo risparmio energetico rispetto alla nuova produzione di materiale).

Sulla base di queste specifiche modalità di riciclo, vediamo ora come è possibile intervenire per smaltire i pannelli fotovoltaici in modo tale da favorire la loro re-immissione nel ciclo produttivo.

Lo smaltimento degli impianti fotovoltaici

Lo smaltimento degli impianti fotovoltaici fa riferimento alle specifiche RAEE (Rifiuti da Apparecchiature Elettriche ed Elettroniche) che già interessa i tradizionali elettrodomestici presenti nelle nostre case: da quelli grandi come frigoriferi e lavatrici a quelli più piccoli, come asciugacapelli e frullatori.

Tuttavia, bisognerà prestare attenzione sia alla natura degli apparecchi da smaltire sia ai materiali con cui questi sono stati costruiti e, in tal senso, si procederà in un ciclo composto da raccolta differenziata con messa in sicurezza dei materiali, trattamento o rilavorazione di quelli riutilizzabili, effettivo riciclo e preparazione alla re-immissione in commercio per il concreto riutilizzo.

Il principale vantaggio dato dallo smaltimento dei pannelli fotovoltaici è legato al fatto che praticamente tutti i materiali che li compongono potranno essere recuperati, trattandosi di alluminio, vetro, rame, argento, silicio, stagno, polimeri e piccole parti di piombo. A fronte di una gestione corretta del rifiuto, si stima che la percentuale di riciclo dell’impianto a energia solare possa arrivare fino al 95%.

Generalmente, un impianto fotovoltaico viene rottamato dopo circa venticinque anni di utilizzo: è questa infatti la sua vita media. Dal momento che questi sistemi di produzione di energia pulita sono relativamente giovani, ci troviamo oggi per la prima a volta a dover smaltire i primissimi impianti ed è molto importante definire un percorso corretto e virtuoso che affronti la gestione del rifiuto in modo tanto pulito quanto la produzione di energia “green”: in questo modo, i materiali che compongono gli impianti potranno rivelarsi una risorsa ricchissima da reintegrare in modo circolare sul mercato.

Il primo passo per smaltire correttamente gli impianti fotovoltaici consisterà quindi sempre nello smontaggio dei pannelli e nella separazione dei materiali che li compongono.

Seguendo le indicazioni presenti nella normativa sui RAEE, i pannelli fotovoltaici rientrano nel raggruppamento n°4 (R4). La modalità di smaltimento e i relativi costi sono legati ad alcune caratteristiche dell’impianto, come la sua potenza nominale, la data dell’installazione e gli eventuali incentivi statali disponibili.

La potenza nominale è quella relativa all’impianto fotovoltaico. Quando tale valore è inferiore ai 10 kW lo smaltimento avverrà secondo i criteri dell’impianto domestico, mentre a fronte di una potenza superiore ai 10 kW bisognerà fare riferimento allo smaltimento di un impianto professionale anche se il sistema è di proprietà di una persona fisica o di un soggetto privato.

Gli impianti fotovoltaici domestici devono essere smaltiti dal proprietario nel Centro di Raccolta dei RAEE di riferimento, senza alcun onere economico da sostenere.

Nel caso dell’impianto fotovoltaico professionale bisognerà riferirsi invece alla normativa sui RAEE del 2014, che integra la Direttiva Europea del 2012:

• Se l’impianto è stato installato prima del 12.04.2014: i costi di smaltimento ricadono sul proprietario, che potrà comunque avvalersi della modalità di ritiro “Uno contro Uno”. A fronte quindi dell’acquisto di un nuovo impianto fotovoltaico, sarà l’azienda produttrice di quest’ultimo a prendersi carico dello smaltimento del sistema esausto.
• Se l’impianto è stato installato dopo il 12.04.2014: il costo dello smaltimento sarà a carico del produttore del sistema, mentre il proprietario non dovrà sostenere alcuna spesa.

Vale infine la pena specificare i principali aggiornamenti del MITE pubblicati nell’agosto 2022 a seguito del recepimento delle direttive della Legge 233/2021 di conversione del DL152/2021:

• La quota trattenuta dal GSE è pari a 10 euro per modulo fotovoltaico a garanzia delle operazioni di smaltimento, sia per gli impianti domestici che per quelli professionali.
• Sono state introdotte nuove tempistiche e modalità per l’adesione a un Sistema Collettivo di gestione e smaltimento dei pannelli così come indicato nel Decreto Legislativo 118/2020, sempre confermando l’importo di 10 euro di quota trattenuta per singolo modulo fotovoltaico.