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Il futuro del riscaldamento domestico

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Il futuro per il riscaldamento di ambienti e acqua non è più a metano, ma elettrico. Uno studio USA spiega perché è bene investire in elettricità intelligente e fermare l'obsoleta metanizzazione.

Milioni di case usano ancora combustibili fossili per l'acqua e il riscaldamento degli ambienti. Una rete elettrica sempre più a basse emissioni di carbonio è un'opportunità per ridurre drasticamente le emissioni di carbonio.

Settanta milioni di case e aziende solo negli USA bruciano gas naturale, petrolio o GPL sul posto per riscaldare casa e acqua, generando 560 milioni di tonnellate di biossido di carbonio ogni anno: un decimo delle emissioni totali degli Stati Uniti.

In Italia la quota di abitazioni e aziende riscaldate con combustibili fossili sfiora il 100%. Uno dei grandi vanti italiani è stata la metanizzazione: il gas naturale in Italia ha avuto una grande importanza come fattore di sviluppo economico nel Novecento. L'Italia è stata uno dei primi paesi a portare quasi ovunque il gas naturale nel dopoguerra, anche sfruttando i giacimenti situati in Val Padana e sul Mar Adriatico.

Negli stessi anni anche il resto d'Europa, in particolar modo l'Olanda, utilizzò massicciamente il metano come risorsa energetica. Si diffusero le tecnologie per estrarre il gas e furono realizzati i primi metanodotti. In Europa e in Italia sono nate così le reti distributive, con condutture in grado di collegare i luoghi di estrazione del metano con tutti i luoghi di consumo anche a grandi distanze. Il processo di metanizzazione italiano durò circa cinquant'anni. Il gas naturale viene utilizzato in Italia sia come combustibile che come carburante, per usi civili (41%) e per usi industriali e termoelettrici (55%).

Ma ora il vento sta girando: grazie alla rapida sostituzione delle fonti di energia elettrica rinnovabile a danno di quelle fossili, e all'uso sempre più diffuso di pompe di calore ad alta efficienza, soddisfare il fabbisogno energetico di quasi tutti gli edifici con elettricità pulita, è un'alternativa molto conveniente dal punto di vista economico e ambientale. Eliminare l'uso diretto di combustibili fossili negli edifici significa rendere obsoleta gran parte del sistema di distribuzione del gas, insieme ai suoi costi e ai problemi di sicurezza.

Potrebbe essere un obiettivo politico: la "decarbonizzazione profonda," ovvero la riduzione del gas serra attraverso la rimozione della maggior parte della CO2 prodotta da caldaie e scaldabagni in tutto il mondo. Grazie alle batterie e alle reti intelligenti, riscaldare casa e acqua può essere fatto usando i picchi di disponibilità elettrica rinnovabile, spostando il consumo energetico nel tempo.

Raggiungere questi obiettivi richiede una massiccia trasformazione del mercato, compresa la cessazione dell'espansione del sistema di distribuzione del gas, l'adozione diffusa di nuovi elettrodomestici nelle case e nelle aziende in tutto il paese e nuovi mercati di dispositivi intelligenti per fornire una domanda flessibile alla rete.

I dispositivi elettrici più efficienti, le pompe di calore, oggi hanno una piccola quota di mercato. Molte case hanno bisogno di adeguamenti di potenza elettrica ed edili per accoglierle e la consapevolezza dei consumatori di questa opzione di tecnologia di riscaldamento è bassa.

Nel rapporto del Rocky Mountain Institute, The Economics of Electrifying Buildings, sono analizzati gli effetti economici e climatici dell'elettrificazione del riscaldamento. Sono stati confrontati il riscaldamento elettrico con quello a combustibili fossili sia per nuove costruzioni che per quelle esistenti (retrofit) in quattro città USA: Oakland, Houston, Providence e Chicago.

È stato modellato un anno di utilizzo di energia per il riscaldamento dell'acqua, il riscaldamento degli ambienti e l'aria condizionata in una casa unifamiliare. Il tutto per determinare l'impatto annuale sulla CO2 e il costo netto attualizzato di 15 anni in ciascun scenario. Tra geografie, tipi di abitazioni, strutture tariffarie, elettrodomestici e combustibili, sono stati presi in considerazione 34 scenari.

In molti scenari, in particolare per la maggior parte delle nuove costruzioni domestiche, l'elettrificazione del riscaldamento di ambienti e acqua, e l'aria condizionata riducono i costi durante la vita degli elettrodomestici se confrontati con i combustibili fossili. I costi si riducono anche per gli utenti in diversi scenari di retrofit: per gli utenti che lasciano il gas propano o l'olio combustibile, per gli utenti del gas che altrimenti contemporaneamente dovrebbero sostituire contemporaneamente un forno e un condizionatore d'aria e per gli utenti che adottano il tetto solare fotovoltaico.

Le nuove case e le case attualmente prive di gas naturale eviterebbero anche il costo dell'allacciamento al gas, dei servizi e dei contatori non necessari nei quartieri elettrici.

Tuttavia, per molte case esistenti attualmente riscaldate con gas naturale, la conversione a pompe di calore elettriche per il riscaldamento di ambienti potrebbe non essere conveniente. Gli utenti già allacciati ai servizi di gas dovrebbero sostenere costi iniziali elevati per il retrofit del riscaldamento elettrico e per l'acqua calda rispetto al mantenimento degli apparati a gas, o all'installazione di nuovi dispositivi a gas, meno costosi. Il risparmio conseguibile nei consumi, soprattutto nei climi più rigidi, non permetterebbe di recuperare il costo di capitale.

Ma sono molti i fattori potrebbero migliorare l'economicità dell'elettrificazione del riscaldamento e dell'acqua calda rispetto al gas in futuro. Si prevede per esempio che il prezzo delle pompe di calore diminuirà non appena la crescita del mercato permetterà ai produttori di realizzare economie di scala.

È probabile che cambi anche il costo dell'energia elettrica. In questo momento gli operatori sono preoccupati dal passaggio, per ora non massiccio, di molte famiglie alle pompe di calore. Tutto sta a vedere se sarà preponderante "la moda" dell'elettrificazione del riscaldamento, o l'adeguamento delle reti elettriche alle rinnovabili e all'intelligenza elettronica, che permetterebbe, unita a sistemi di batterie decentrati, di utilizzare molto meglio l'energia disponibile.

Tutto questo dipende dalla volontà politica, per esempio se le autorità vorranno incentivare sistemi di produzione e stoccaggio decentrati di elettricità, dalle nuove forme di mercato che nasceranno in questo settore, dalla progettazione e dai programmi delle aziende elettriche. Un costo aggiuntivo legato a chi produce CO2, potrebbe penalizzare ulteriormente il gas naturale. Ovviamente, anche il prezzo del gas alla fonte orienterà questo particolare mercato.

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