Gli edifici che generano più energia di quella che consumano

Gli edifici rappresentano attualmente circa il 40% del consumo energetico nel Regno Unito. Partendo da questo importante dato l’Università di Swansea da un anno è alle prese con un esperimento ambizioso, il cui obiettivo è quello di invertire questa tendenza e di creare edifici attivi capaci di generare più energia di quella che consumano. Dopo un anno di ricerca e soprattutto dopo i primi dati raccolti, questo nuovo tipo di edificio sembra davvero funzionare, indicando la strada a una nuova generazione di edifici a basso tenore di carbonio che producono la propria fornitura di energia pulita.

Il progetto è portato avanti dalla Swansea University insieme a SPECIFIC, un centro britannico di innovazione e conoscenza. La ricerca di SPECIFIC si concentra sullo sviluppo di tecnologie solari e su tecniche di elaborazione che traducano queste innovazioni dal laboratorio agli edifici su vasta scala. Il concetto che questa ricerca intende creare è quello di edifici come power statio“, ovvero di edifici reali che, utilizzati ogni giorno, possano diventare delle vere e proprie stazioni di ricarica.

Active Classroom e Active Office

Active Classroom è stato il primo edificio a energia positiva creato e successivamente monitorato da questa ricerca, una vera e propria aula che in questo primo anno ha generato più di una volta e mezza l’energia che ha consumato. A questa “classe attiva” nell’immediato futuro seguirà Active Office, un edificio adibito ad ufficio che avrà le stesse caratteristiche del suo predecessore, così da studiare come due ambienti diversi possano generare lo stesso risultato utilizzando gli stessi schemi.

Active Office e Active Classroom combinano una gamma di tecnologie innovative che consentono di generare, immagazzinare e rilasciare energia solare in un unico sistema integrato:

• Tetto – Fogli sottili di BIPV vengono applicati in fabbrica sulla copertura del tetto, offrendo una soluzione robusta ed esteticamente gradevole che mostra la natura flessibile del pannello fotovoltaico laminato.
• Parete – Pannelli TSC (Transpired Solar Collectors) vengono applicati sulla parete sud per aspirare aria calda nell’edificio e fornire il riscaldamento dell’ambiente direttamente o per essere conservato per un uso successivo.
• Magazzino – L’aria calda proveniente dai pannelli TSC viene immagazzinata in un serbatoio che alimenta l’impianto di riscaldamento, mentre l’elettricità generata dal fotovoltaico è immagazzinata in batterie agli ioni di litio.
• Depurazione delle acque – Le piogge sul tetto passano sopra una copertura di metallo rivestita di biossido di titanio che rimuove la materia organica. L’acqua piovana viene poi raccolta, passata attraverso un filtro e conservata in un serbatoio d’acqua da 2.000 litri per l’uso in casa.
• Rilascio – L’energia generata dall’involucro dell’edificio viene rilasciata in tutta la casa tramite riscaldamento, illuminazione, apparecchiature elettriche e uso dell’acqua.

Grazie a questo pacchetto di tecnologie i due edifici sono in grado di generare e immagazzinare energia e di riutilizzarla ma anche distribuirla. Infatti Active Office e Active Classroom sorgono a pochi metri di distanza l’uno dall’altro e presto saranno collegati e in grado di condividere energia non solo tra loro ma di cederla anche a terzi, fungendo da vere e proprie centrali elettriche. Ad esempio i veicoli elettrici potranno ricaricarsi utilizzando apposite stazioni di ricarica che sfruttano l’energia accumulata da questi edifici, il tutto a dimostrare come questo concetto potrebbe essere applicato in una comunità a energia solare resiliente.

I vantaggi

Questa tipologia di edificio attivo ha ovviamente degli enormi vantaggi dal punto di vista del risparmio energetico. Un edificio di questo genere significa minori costi energetici per il consumatore, minore necessità di picchi di capacità di energia con conseguente riduzione dello stress sulla rete nazionale e miglioramento della sicurezza energetica globale, e ovviamente emissioni di carbonio nettamente ridotte. Active Office e Active Classroom sono stati progettati per essere facili da riprodurre. Sono a tutti gli effetti degli edifici modulari prefabbricati che sfruttano le tecnologie disponibili ora in commercio, si assemblano in una settimana e la maggior parte della costruzione avviene fuori dal sito. Il progetto al momento non ha nessuna pretesa architettonica-urbanistica dato che punta a sfruttare edifici che hanno picchi di consumo, come appunto uffici e scuole, immersi in una realtà residenziale di medie-grandi città.

I pareri

Kevin Bygate, direttore operativo di SPECIFIC, ha dichiarato: “Gli uffici sono enormi consumatori di energia, quindi convertirli in energia positiva ha il potenziale di tagliare le bollette e ridurre drasticamente le loro emissioni di carbonio. Trasformare i nostri edifici in centrali elettriche è un concetto che funziona, come mostra l’Active Classroom. Questo nuovo edificio ci consentirà di ottenere dati e prove su come può essere applicato a un ufficio, aiutandoci a perfezionare ulteriormente il design. L’Active Office è il primo edificio, ma non sarà l’unico. È veloce da costruire utilizzando tecniche esistenti e utilizza solo materiali già disponibili. Questo è l’ufficio di domani, ma può essere costruito oggi.”

Ian Campbell, presidente esecutivo di Innovate UK, ha dichiarato: “Il concetto di un edificio che si autoalimenta potrebbe veramente rivoluzionare non solo il settore delle costruzioni, ma cambiare completamente il modo in cui creiamo e utilizziamo l’energia. L’apertura dell’Active Office a Swansea è un entusiasmante passo in avanti. Lo sviluppo di tecnologie come quelle dimostrate nell’Active Office può svolgere un ruolo importante nella moderna strategia industriale del governo di creare “crescita pulita” e compiere la nostra missione di dimezzare le emissioni di nuovi edifici entro il 2030.”

Alun Cairns, Segretario di Stato per il Galles, ha dichiarato: “Active Office è un esempio vivente di come un edificio può fare la differenza per noi e il nostro ambiente utilizzando tecnologie innovative e ugualmente importante creare posti di lavoro in Galles. Il governo del Regno Unito è stato un fiero sostenitore del progetto, e lo scorso anno ha stanziato 800.000 £ di finanziamenti a favore di Innovate UK. Il governo britannico è ambizioso per la città di Swansea e l’accordo con la regione di Swansea Bay City dovrebbe fornire oltre 9.000 posti di lavoro e 1,3 miliardi di sterline di investimenti in tutta la regione“