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Energie rinnovabili


Una centrale termica in fondo al lago


Di Luigi Jorio, Ginevra


Il lago Lemano è fonte di calore e di freddo per alcuni grandi edifici di Ginevra. (Reuters)

Il lago Lemano è fonte di calore e di freddo per alcuni grandi edifici di Ginevra.

(Reuters)

I grandi laghi della Svizzera racchiudono un elevato potenziale energetico. L’acqua può essere impiegata per raffreddare gli edifici durante l’estate e riscaldarli in inverno, come ad esempio nel palazzo dell’ONU a Ginevra. Un sistema rispettoso del clima, che ha però i suoi limiti.

Il Comitato internazionale della Croce Rossa, l’Organizzazione internazionale del lavoro e le Nazioni Unite hanno qualcosa in comune: nei loro edifici di Ginevra scorre l’acqua del lago Lemano. Il principio è semplice, spiega Cliff Moesching, responsabile dello sfruttamento termico presso i Servizi industriali di Ginevra (SIG). «Preleviamo l’acqua a una determinata profondità, dove la temperatura è più o meno costante, e la facciamo circolare negli immobili. Poi la restituiamo al lago».

Scopo primario del progetto Genève Lac Nations (GLN), la prima rete idrotermica che utilizza l’acqua del Lemano, operativa dal 2009, è di raffreddare gli edifici delle organizzazioni internazionali e altri immobili del quartiere Sécheron-Nations, nella parte settentrionale della città. «La particolarità è che possiamo utilizzare questo sistema anche per riscaldarli», sottolinea Cliff Moesching, che incontriamo sulla riva del lago.

Consumo elettrico ridotto dell’80%

L’addetto dei SIG indica un punto nel Lemano: circa 2,5 km in direzione nord-est, a 40 metri di profondità. È lì che è stato collocato il collettore dell’acqua, capace di aspirare fino a 2,7 milioni di litri all’ora. «In quel punto la temperatura è compresa tutto l’anno tra i 6 e i 10 ºC», spiega Cliff Moesching.

Posa del collettore d’acqua nel lago Lemano. (SIG)

Posa del collettore d’acqua nel lago Lemano.

(SIG)

Dopo essere stata pompata in un bacino sotterraneo a riva, l’acqua è convogliata in un sistema di tubature. Per raffreddare edifici e centri informatici, viene fatta circolare in uno scambiatore di calore connesso al sistema di raffreddamento del palazzo.

«L’acqua del lago non è mai a contatto con altre sostanze. Per questa ragione può essere riversata direttamente nel lago», indica Cliff Moesching. Per riscaldare si segue lo stesso principio. Ma invece di scorrere in uno scambiatore, l’acqua circola in una termopompa ad alta prestazione.

L’elettricità utilizzata per riscaldare è maggiore di quella per raffreddare. L’impatto ambientale è comunque molto debole rispetto a un classico sistema a energie fossili (olio combustibile), osserva Cliff Moesching. «Producendo calore secondo questo sistema, le emissioni di CO2 sono ridotte dell’80%. E quando raffreddiamo risparmiamo l’80% di elettricità», spiega.

Il sistema di tubature in cui circola l’acqua del lago è separato dai sistemi di raffreddamento/riscaldamento degli edifici. (SIG) (swissinfo.ch)

Il sistema di tubature in cui circola l’acqua del lago è separato dai sistemi di raffreddamento/riscaldamento degli edifici. (SIG)

(swissinfo.ch)

I laghi per compensare il riscaldamento climatico

Nell’ottica di un approvvigionamento energetico sostenibile e di una progressiva riduzione delle emissioni di CO2, lo sfruttamento del calore o del potere di raffreddamento dei laghi profondi della Svizzera rappresenta un’opzione interessante, secondo l’Istituto svizzero di ricerca sull’acqua (Eawag).

Energia da laghi e fiumi

L’idea di sfruttare le acque superficiali non è nuova. Nel 1938, Zurigo ha installato nell’edificio del parlamento cantonale una termopompa alimentata dall’acqua del fiume Limmat.

A St. Moritz, l’acqua del lago è utilizzata dal 2007 per riscaldare un hotel, una scuola ed edifici residenziali.

Oltre alla rete GLN di Ginevra (la più grande installazione di questo genere della Svizzera), l’acqua del lago Lemano è prelevata anche dal Politecnico federale di Losanna e da numerose aziende o alberghi situati sulla riva.

Con il lago Ceresio, in Ticino, si raffreddano i locali del Centro svizzero di calcolo scientifico di Lugano.

A Horw, nel canton Lucerna, è stata presentata una domanda di concessione affinché si possa utilizzare l’acqua del lago dei Quattro Cantoni per raffreddare/riscaldare un’area residenziale (circa 500 abitazioni) e commerciale di 1,1 milioni di m2.

In inverno, ad esempio, dal lago di Costanza si potrebbe estrarre 1 gigawatt (GW) di energia - che corrisponde alla potenza elettrica di una moderna centrale atomica - e coprire il fabbisogno di un milione di persone, rileva uno studio pubblicato a fine 2014. Questo prelievo di calore, sottolineano i ricercatori dell’Eawag, farebbe abbassare la temperatura del lago di meno di 0,2 ºC, ciò che non avrebbe effetti sostanziali sul bilancio termico della massa d’acqua.

Inoltre, la sottrazione di calore potrebbe compensare l’innalzamento della temperatura delle acque causato dall’effetto serra, aggiunge Alfred Wüest, responsabile dello studio. Stando alle previsioni dell’IPCC, gli esperti climatici dell’ONU, il riscaldamento globale comporterebbe, per il lago di Costanza, un apporto supplementare di energia pari a circa 40 GW entro la fine del secolo.

Secondo Alfred Wüest, i risultati possono essere estesi ad altri grandi bacini. Considerando una variazione della temperatura dell’acqua di al massimo 1 ºC, il potenziale termico che si potrebbe recuperare dai laghi svizzeri - tra cui Lemano, lago di Costanza, di Neuchâtel, di Zurigo, dei Quattro Cantoni e di Thun - è di oltre 60 GW, ritiene.

Lo sfruttamento dell’acqua dei grandi laghi è «molto giudizioso» dal punto di vista energetico, indica anche l’Ufficio federale dell’energia (UFEN). «Mentre ospedali, case e scuole necessitano di calore, i centri informatici e le aziende del settore gastronomico hanno piuttosto bisogno di refrigerazione», scrive in una risposta a swissinfo.ch.

La Svizzera è particolarmente indicata per questo tipo di sistema, aggiunge Alfred Wüest. «È tra le poche regioni, assieme al Nord America, in cui ci sono grandi laghi e città relativamente grandi affacciate su di essi. Anche nel nord dell’Europa troviamo molti laghi. Lì vivono però poche persone».

Quali effetti sull’ecosistema?

L’UFEN rammenta che lo sfruttamento dei laghi deve avvenire nel rispetto delle prescrizioni sulla protezione delle acque e della natura. Una questione, quella dell’inquinamento termico (ovvero quando si fa affluire acqua più calda/fredda), che rimane però aperta, puntualizza l’Eawag.

Non più di 3 ºC

L’ordinanza federale sulla protezione delle acque stipula che «l’apporto o il prelievo di calore non deve provocare una variazione della temperatura dell’acqua di più di 3 ºC rispetto allo stato più prossimo a quello naturale». Nei tratti in cui sono trote, la differenza non deve superare gli 1,5 ºC.

Oggi non è infatti possibile stabilire la variazione di temperatura a partire dalla quale potrebbero apparire modifiche significative nell’ecologia di laghi e fiumi. Unico dato più o meno accertato: un aumento o una riduzione di 0,5 ºC non ha conseguenze rilevanti.

Nel caso di Ginevra, l’acqua restituita negli strati superficiali del lago non ha alcun impatto ambientale sulla fauna e la flora, rileva uno studio dell’Istituto F.-A. Forel dell’Università di Ginevra.

«Riteniamo che per i grandi laghi, le conseguenze sulla biodiversità siano nella maggior parte dei casi trascurabili», indica a swissinfo.ch Pierrette Rey, portavoce di WWF Svizzera. «È però evidente che bisogna tener sotto controllo eventuali effetti: questo metodo potrebbe diventare problematico quando si riscalda ulteriormente acque già calde», osserva.

Ieri l'elettricità, domani il termico

Avere una fonte rinnovabile, abbondante e disponibile in permanenza indipendentemente dalle condizioni meteorologiche, non è però sufficiente. «Il teleriscaldamento fa senso nelle zone ad alta densità. Tuttavia, le tubature per il calore e il freddo hanno un diametro considerevole, fino a un metro, e implicano dei lavori importanti, ciò che perturba lo spazio pubblico», osserva Julien Ducrest, ingegnere dei SIG.

A Ginevra è stato possibile creare il GLN (6km di condutture, 33 milioni di franchi d’investimento) nel quadro dello sviluppo urbano del quartiere delle Nazioni Unite, avviato agli inizi degli anni 2000. I vecchi immobili sono stati risanati e quelli nuovi costruiti secondo standard energetici elevati, una delle prerogative indispensabili per un allacciamento alla rete idrotermica. Attualmente sono una ventina gli edifici collegati al GLN.

I SIG stanno sviluppando una nuova rete per utilizzare la stessa tecnologia anche nel centro città. Bisogna avere le spalle larghe per effettuare questi tipi d’investimento, ha commentato il direttore generale dei SIG Christian Brunier alla Tribune de Genève.

«Per ora - ha detto - le attività termiche dei SIG sono deficitarie. Ma è normale. Lo stesso è successo all’epoca per l’elettricità e il gas, quando sono state costruite le reti. Ma tra 15 o 20 anni, l’energia termica sarà una delle nostre leve economiche».

swissinfo.ch

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