Anteprima del numero di Formiche di maggio 2012
La sfida del prossimo futuro in ambito di macrotemi quali l’efficienza energetica, l’innovazione tecnologica, il rilancio dell’economia, viste come soluzioni integrate per ottimizzare la sostenibilità ambientale delle città, risiede nel concetto che si sta
delineando sempre più dettagliatamente di smart city. Questa idea ha assunto dei significati generici legati agli aspetti più vari dello sviluppo urbano sostenibile, riassumibili negli archetipi smart fra loro integrati: mobilità, welfare, educazione, amministrazione, cultura, energia e smart grid, efficienza energetica e tecnologie low carbon.
A Perugia è in corso un progetto finanziato dal ministero dell’Ambiente dal titolo “Scer: sviluppo di un nuovo sistema di climatizzazione di edifici artigianali in ambito urbano basato sulle fonti energetiche rinnovabili” che presta particolare attenzione al tema dei sistemi smart energy e smart environment. L’idea è quella di proporre e realizzare fattivamente un modello di smart city che integri sia le aree industriali sia quelle propriamente urbane, con l’obiettivo di valorizzare entrambe nell’ottica dell’efficienza energetica, la sostenibilità ambientale, la produzione energetica da fonti rinnovabili, e l’uso razionale delle risorse prodotte dal contesto ambientale stesso. Attualmente il progetto prevede la realizzazione di due prototipi in cui vengono integrati sistemi ad elevata efficienza energetica quali pompe di calore con altri sistemi di produzione energetica da fotovoltaico, biomasse e sistemi geotermici con accumulo termico. Altri progetti avviati dall’Università di Perugia in collaborazione con il Comune di Perugia e altri soggetti del settore riguardano un altro caposaldo delle smart cities: la mobilità urbana sempre più efficiente e sostenibile.
A partire dalle suddette iniziative e progetti prototipali è nata l’idea (oggetto di brevetto nel 2011), delle Torri energetiche ambientali multifunzionali (Team), nell’ottica dell’integrazione delle varie tecnologie, inclusa quella dell’accumulo energetico, come nodi energetici nella smart city del futuro.
Le Team sono strutture che integrano al loro interno la trasformazione, la produzione e l’accumulo-stoccaggio energetico mediante la combinazione di diversi sistemi, ciascuno ottimizzato sulla base delle caratteristiche ambientali, nell’ottica dell’uso razionale ed efficiente delle risorse. Le tecnologie presenti nelle Team sono ad esempio sistemi fotovoltaici, minieolici, geotermici, accumulo idrico-gravitazionale e termico, gestione delle acque reflue, monitoraggio in continuo dei parametri meteo-ambientali, nonché traffico e rumore. Particolare attenzione è dedicata al sistema di digestione anaerobica per la produzione di biogas e biometano, poiché il volume interno della torre rappresenta una camera di digestione di matrici organiche del tipo Forsu (Frazione organica del rifiuto solido urbano) proveniente dalla raccolta differenziata e dalle città. In questo modo, elementi complessi e integrati come le Team sono appositamente ideati e progettati per inserirsi nel contesto urbano o industriale-produttivo, rispondendo alle sue esigenze specifiche di tipo energetico e di controllo ambientale, e al contempo sono in grado di raccoglierne i prodotti di scarto per produrne energia in questo caso per esempio sotto forma di biogas.
Elemento caratterizzante di queste soluzioni intelligenti è costituito dai sistemi di comunicazione Smart information system (Sis) mediante i quali tutti i parametri ambientali significativi vengono monitorati al fine di elaborare dei protocolli di funzionamento ottimizzato non solo dell’elemento Team, ma di tutto il sistema urbano e suburbano inserito nelle reti intelligenti e monofunzionali di cui si compone la smart city. La realizzazione dei prototipi delle Team, come primo strumento di attuazione e ottimizzazione del sistema smart city è ad oggi già in fase di progettazione presso un’area ad alta densità industriale.
Il campo di applicazione dello start-up è quindi costituito da un’area industriale nelle vicinanze del centro cittadino, nel quale sono già pronte altre proposte di integrazione caratterizzata da un’elevata efficienza dei sistemi di interconnessione e da un più ridotto impatto ambientale. L’importanza del progetto consiste anche nelle elevate potenzialità di replica dello stesso, adattato a diversi contesti ambientali ed energetici. Nel caso in corso di studio ciascuna torre energetica ha una potenza installabile complessiva di circa 500 kW (kiloWatt) elettrici e 1500 kW termici. Il digestore anaerobico è in grado si smaltire la frazione organica dei rifiuti di circa 15mila persone producendo 300 kW elettrici e 500kW termici, dal fotovoltaico installato nella torre si ottengono circa 190 kWpicco elettrici, dalla pompa di calore 1300 KW termici in riscaldamento (in inverno) o refrigerazione (in estate), 20 kW è la potenza elettrica della pala eolica, e 30 kW elettrici la potenza della centrale di pompaggio dell’acqua dal serbatoio sotterraneo al serbatoio posto alla sommità della torre che consente l’accumulo energetico, livellando i picchi di produzione fotovoltaica ed eolica. Le reti elettriche e del gas, la trasmissione radio sono le tre reti che interconnettono le torri che devono essere governate e gestite in modo intelligente per soddisfare le necessità energetiche e ambientali della città.
Già da questi pochi dati significativi si ha l’idea dell’impatto e della potenzialità che tali sistemi integrati multifunzionali potrebbero assumere, qualora la strategia basata sul concetto di smart city venisse adottata sistematicamente sul panorama costruito italiano e internazionale.
Le città intelligenti sembrano quindi costituire un settore di sviluppo e occupazione emergente, con la tendenza sempre maggiore di consolidamento nel panorama internazionale e italiano. Le iniziative smart infatti saranno quelle in grado di realizzare un programma di sviluppo vivace ed efficiente, a partire dalle risorse già presenti sul territorio, per individuarne e valorizzarne i punti di forza e rielaborarli sapientemente nella direzione dello sviluppo di smart city e community.
