È necessario fare affidamento sulle opzioni riscaldamento sostenibile degli edifici, residenziali e non, per raggiungere gli obiettivi fissati dall’Unione Europea. L’UE ha fissato obiettivi ambiziosi in termini di produzione da fonti rinnovabili, efficienza energetica e riduzione delle emissioni.
Il vero equilibrio sono e saranno gli edifici, soprattutto quelli esistenti. Secondo la realtà italiana, il 60% dei casi nazionali è caratterizzato da scarse prestazioni energetiche. Circa l’80% di consumo di una casa sono dovuti alle funzioni di riscaldamento, raffrescamento e produzione di acqua calda.
Evoluzione normativa: Direttiva Green Homes
Pochi giorni fa è stata approvata la EPBD. La Direttiva Green Homes intende creare le condizioni per ridurre drasticamente i consumi energetici entro il 2030 e delle emissioni di gas serra degli edifici, puntando a nuovi edifici a zero emissioni già nel 2030 (anticipando quelli della PA al 2028), mentre di quelli esistenti si parlerà nel 2050. Tutto questo richiede sforzi enormi, in termini di investimenti a sostegno delle la transizione.
Inoltre c’è da considerare il PNIEC, che prevede un impegno significativo nella copertura dei consumi con fonti rinnovabili.
Come è possibile invertire la tendenza, cercando soprattutto di lavorare per migliorare le condizioni di chi già esiste? Di questo si è parlato al convegno”Lo scenario per la diffusione dell’idrogeno nel settore residenziale: prospettive di mercato ed evoluzione legislativa”, organizzato da Anima e H2IT.
Più di una riflessione è stata fatta a favore di un approccio diversificato che possa ancora prevedere un ruolo per il gas naturale, tenendo conto di due aspetti: il ruolo di primo piano dell’Italia nella produzione di numerose tecnologie “green gas ready” in termini di riscaldamento e produzione di acqua calda sanitaria e contare su una delle reti del gas più estese al mondo. Sulla rete del gas va considerato che potrebbe essere utilizzata per convogliare – quando esiste – l’idrogeno, in particolare l’idrogeno verde, prodotto grazie all’energia elettrica fornita da fonti rinnovabili.
Riscaldamento sostenibile: il ruolo dell’Italia
L’Italia può quindi svolgere un ruolo importante nel riscaldamento sostenibile. Non solo: può svolgere “un ruolo nel diventare a Polo energetico europeo e un corridoio di approvvigionamento rinnovabile per l’area del Mediterraneo”, ha affermato Giuseppe Lorubiopresidente di Assothermica, ricordando tra l’altro il Piano d’Azione italo-tedesco per la cooperazione strategica bilaterale e dell’Unione Europea.
Tra le altre cose, include la promozione del ruolo dell’idrogeno e il desiderio di aumentare e rafforzare la cooperazione volta ad accelerare l’espansione e l’integrazione sistemica delle energie rinnovabili e dell’efficienza energetica.
L’idrogeno verde è il futuro. Ma ci vorrà del tempo prima che si verifichi una produzione significativa. Nel frattempo, però, occorre lavorare ora per una progressiva decarbonizzazione, a cominciare dal riscaldamento.
Proprio sui possibili percorsi alternativi al 2050, c’è uno studio condotto da Guidehouse che delinea due possibili linee: una, mirata ad un’elevata e rapida diffusione dell’elettrificazione con pompe di calore e ad una riqualificazione estensiva; l’altro che fornisce a mix equilibrato di tecnologiedove l’elettrificazione è ancora predominante, ma che comprende anche la rete di distribuzione del gas e gli impianti di riscaldamento che necessitano di essere riqualificati per essere pronti ad accogliere l’ingresso dell’idrogeno misto.
“Questo mix tecnologico è necessario perché c’è anche una varietà di edifici che lo comportano diversi problemi tecniciquindi dobbiamo pensare alla migliore tecnologia per ogni edificio per raggiungere davvero la decarbonizzazione”, ha osservato Stefano Casandrinivicepresidente di Assothermica.
Nel caso delle pompe di calore si rivelano la soluzione ideale per le case unifamiliari, per gli edifici in fase di ristrutturazione e per le nuove costruzioni «e lì crediamo continueranno a crescere velocemente. Viceversa, dentro edifici plurifamiliari il mix tecnologico premia”.
In Europa il profondo retrofitting procede lentamente
C’è da considerare che oggi, su 220 milioni di edifici europei, l’85% del totale degli edifici residenziali è stato costruito prima del 2001, quindi con standard edilizi medio-bassi. Il presente costituirà buona parte anche dello scenario futuro dato che l’85-95% degli edifici attualmente esistenti esisteranno anche nel 2050.
Il caso del Regno Unito: gli incentivi non spingono al retrofitting
L’attuazione dei piani di ristrutturazione è ancora molto lenta. Il caso del Regno Unito è esemplare: il governo di Boris Johnson lo aveva previsto un piano molto impegnativo per la ristrutturazione degli edifici. Ad oggi meno dell’1% degli edifici che necessitavano di essere ristrutturati per adottare i nuovi standard favorevoli all’elettrificazione e alle pompe di calore sono stati ristrutturati, nonostante gli incentivi messi a disposizione dall’Esecutivo.
Paesi Bassi: le pompe di calore non accelerano
Anche nei Paesi Bassi le pompe di calore non hanno conosciuto lo sviluppo atteso. Il caso olandese è esemplare: il patrimonio immobiliare comprende, per la maggior parte, 7,5 milioni di case riscaldato a gas naturale.
Come evidenzia uno studio della Delft University of Technology, il Ministero degli Affari Economici olandese ha introdotto una nuova politica per promuovere iniziative a sostegno delle persone che utilizzano energie rinnovabili nel settore del riscaldamento invece del metano entro il 2050. Porta a 200mila ristrutturazioni a zero emissioni al anno. È in fase di sviluppo un vasto programma di innovazione.
Questa transizione energetica implica:
- l’abbandono dei combustibili fossili,
- l’elettrificazione del riscaldamento,
- sensibilizzare i cittadini,
- l’adeguamento delle tasse sull’energia per sostenere le energie rinnovabili.
Ultima ma non meno importante, la decisione di sostituire le caldaie a gas con pompe di calore ibride.
“Tuttavia, diversi fattori, come i bassi tassi di ristrutturazione, portano a incertezze nel raggiungimento di questi obiettivi”. Le difficoltà incontrate hanno portato il Ministero olandese dell’edilizia abitativa a esentare dalla sostituzione gli edifici plurifamiliari e protetti. “Il principio di base è che tutti dovrebbero poter riscaldare la propria casa in modo confortevole ed economicamente vantaggioso”, ha scritto il ministro dell’Edilizia, Hugo de Jonge, in una lettera al Parlamento.
Pompe di calore: vantaggi e fattori da considerare
Le pompe di calore sono soluzioni auspicate per il futuro del riscaldamento sostenibile. Come riporta l’IEA, se alimentati da elettricità a basse emissioni, ci sono tecnologia centrale nella transizione globale verso un riscaldamento sicuro e sostenibile. E riporta che “e le pompe di calore attualmente disponibili sul mercato provengono da da tre a cinque volte più efficiente dal punto di vista energetico rispetto alle caldaie a metano”.
Presentano però alcuni elementi da considerare quando si sostituisce una caldaia a gas. Come illustrato dal vicepresidente di Assothermica, lo richiedono un serbatoio di stoccaggio, che ha dimensioni significative. Inoltre, con il passaggio a refrigeranti naturali o refrigeranti con GWP molto basso o pari a zerosi affermeranno sul mercato soluzioni caratterizzate da dimensioni maggiori, come nel caso delle pompe di calore R290, dato che dal 2026 sarà vietato l’uso di refrigeranti ad alto impatto.
A questo si aggiungono i tempi di sostituzione decisamente lunghi qualora si decida di sostituire una caldaia con una pompa di calore.
Casandrini ha evidenziato i risultati di un’indagine condotta dall’Organizzazione europea dei consumatori (BEUC). Il tempo medio totale di attesa per l’installazione, sommando la chiamata all’installatore, la prima visita, l’offerta finale, la presa in carico e la partenza per il lavoro è stato 15 settimane, o quasi quattro mesi, con picchi superiori a sette mesi. I tempi lunghi sono motivati anche dalla carenza di manodopera.
“Nel mondo dell’installazione mancano le risorse. Quindi non è solo un problema di formazione ma anche di trovare giovani da inserire nel mondo del lavoro. Fino a quando ciò non sarà fatto, probabilmente l’elettrificazione non potrà avvenire”.
Il futuro del riscaldamento sostenibile: l’idrogeno, “opzione più conveniente”
Ad aggiungere perplessità allo scenario del riscaldamento sostenibile, puntando unicamente sull’elettrificazione, c’è anche uno studio dell’Imperial College di Londra. Si afferma che: “i recenti modelli di scenari energetici suggeriscono cheL’elettricità svolgerà un ruolo maggioritario nella fornitura di calore e altri servizi energetici entro il 2050. Ci sono, tuttavia, potenziali problemi associati alla fornitura di un futuro sistema energetico con un consumo di elettricità così elevato”. Il problema principale è legato alla rete elettrica e alla necessità di fare affidamento sulla sua stabilità.
“Nessuno dice che in Europa e Nord America le reti elettriche sono già vecchie”, ha osservato il vicepresidente di Assothermica, ponendo anche la questione degli investimenti, in particolare del ruolo che gli investitori privati sono chiamati ad avere nel sostenere la transizione ecologica .
Là Net Zero Roadmap dell’Agenzia Internazionale per l’Energia afferma che limitare il riscaldamento globale a 1,5°C è ancora possibile, ma gli investimenti nell’energia pulita devono raggiungere i 4,5 trilioni di dollari all’anno entro il 2030.
Tuttavia, potendo scegliere, su quali opzioni si concentreranno gli investitori privati? Casandrini ha sottolineato il valore di trasmutazione delle reti del gas in reti dell’idrogeno e/o del gas verde “perché il passaggio agli elettrodotti, soprattutto di ultima generazione, in corrente continua, ha costi più alti del 150% a parità di energia finale trasportata”.
Condotte vs reti elettriche: due studi promuovono l’idrogeno
A sostegno della tesi ha portato due studi: nel primo, a cura dell’Oxford Institute for Energy Study, le linee HVDC sono state confrontate con i gasdotti dell’idrogeno. Considerando molteplici fattori, si stima che i costi di investimento per Linee aeree HVDC probabilmente rappresenteranno quasi il doppio della spesa di investimento per le condutture dell’idrogeno in superficie, sebbene la differenza per le opzioni sotterranee e sottomarine sia meno significativa.
Nel secondo studio, condotto da Deloitte, emerge che, anche se lefficienza del sistema a idrogeno è ridotto dalle perdite di energia durante la conversione, presenta vantaggi rispetto all’elettrificazione in termini di costo del sistema. La conversione dall’energia dell’idrogeno in energia/calore comporta perdite di energia rispetto all’elettricità diretta, con un’efficienza solo del 25-40%.
Tuttavia, la minore efficienza del sistema è compensata dal minor costo di sistema dell’idrogeno rispetto all’elettrificazione. L’idrogeno aiuta a decarbonizzare gli usi finali laddove l’elettrificazione presenta limitazioni fisiche. Il trasporto dell’idrogeno tramite condotte può essere 8-15 volte più economico del trasporto via cavo elettrico per unità di energia.
