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Domotica, se ci sei batti un colpo. Cronotermostati di oggi e di ieri

Scritto da Ugo Bardi

La “domotica” è una buona idea, in principio. E’ un po’ l’idea del cartone animato dei “pronipoti” dove la casa è tutta robotizzata e fa tutto da sola: aprendo e chiudendo le porte, preparando da mangiare, eccetera. Ai nostri tempi, non abbiamo veramente bisogno di queste cose, ma una gestione intelligente dei vari servizi che fa la casa, dal riscaldamento al consumo di energia elettrica, quello si. E’ una cosa che ci può consentire di risparmiare energia, cosa veramente cruciale di questi tempi.

Seguendo questo ordine di idee, ho pensato in questi giorni di sostituire il mio vecchio cronotermostato meccanico (simile a quello nell’illustrazione) con qualcosa di più moderno, elettronico, con l’idea che potesse migliorare la gestione del riscaldamento di casa. Sulla base di alcuni consigli e alcune ricerche su internet, mi sono procurato un arnese che passava per essere “stato dell’arte” e me lo sono portato a casa.

Ahimé, dopo un esame approfondito dell’oggetto, ne sono profondamente deluso. Se questa è la domotica, non solo siamo ancora ben lontani dalla casa dei “pronipoti” ma direi che il vecchio termostato meccanico è, sotto certi aspetti migliore. Ora vi spiego in breve perché.

Prima di tutto, il manuale di istruzioni del nuovo aggeggio comincia con la frase “questo termostato è stato studiato con l’idea di rendere estremamente facile e intuitiva la programmazione”. Bene, credo che lo sappiate anche voi che quando cominciano così vuol dire che siete nei guai. In effetti, la programmazione del coso si rivela orribilmente farraginosa e complessa. Per molte operazioni, devi premere bottoni minuscoli con sequenze totalmente arbitrarie. Poi ti appaiono schermate del tutto incomprensibili, tipo oggetti strani che dovresti interpretare come “lucchetto aperto” ma che sembrano piuttosto l’immagine della piramide di Cheope disegnata da un bambino di cinque anni. Questi qui, se fabbricassero computers sarebbero andati in fallimento per colpa della concorrenza del pallottoliere.

Poi, una volta capito bene o male come maneggiare il coso – con gli adeguati accidenti – ti accorgi subito di un problema di fondo: l’elettronica è completamente stupida. Ovvero, l’arnese arriva senza un minimo di programma di corredo; non so, qualcosa tipo “profilo risparmio” oppure “profilo comfort” (e, magari “profilo serra tropicale”). Pensateci un attimo: il vostro computer portatile ha dei profili standard per la gestione del risparmio energetico. Li potete modificare se volete, ma ci sono. Qui, il termostato arriva settato per una temperatura di 20 gradi fissa, tutti i giorni e a tutte le ore. Modificarlo in modo intelligente richiede una quantità non trascurabile di lavoro.

Un dettaglio carino è che, dopo che hai lavorato per fare tutti i settaggi, è garantito che al momento che ti finiscono le pile, il coso si resetta automaticamente sul valore standard – ovvero sul nulla. E ti prendono anche in giro nel manuale: dicono, “quando volete sostituire le pile, avete un minuto prima di cancellare la memoria”. Grazie al piffero. E’ ovvio che le pile le cambiò quando sono finite. Ma quando mi accorgo che sono finite, non è certo un minuto prima che finiscano! Gli è venuto in mente di metterci un’allerta di batterie in via di esaurimento? Ma scherziamo…..? Su questo, il termostato meccanico la vince alla grande, nel senso che non perde la programmazione se finiscono le pile.

Ci sono altri dettagli altrettanto “carini” ma ve li risparmio. Più che altro, quello che ti fa rabbia è proprio la logica dell’aggeggio. Elettronico quanto vuoi, ma ti devi mettere a programmarlo stando in piedi, premendo su tastini piccolissimi e leggendo le istruzioni scritte in caratteri piccolissimi su un foglio grande come un lenzuolo dove ci sono scritte in otto lingue differenti. Ma questi dove hanno preso lezioni di ergonomia? Da quelli che gestivano la prigione di Abu Ghirab?

Insomma, direi che sulla domotica del riscaldamento domestico, ci dobbiamo ancora lavorare sopra parecchio. Mi potrei provare a pensare come dovrebbe essere un regolatore di temperatura domestica veramente funzionale. Dovrebbe essere semplicissimo: un’unità di misura della temperatura che sta sul muro e che contiene solo una termocoppia, uno straccio di microprocessore, uno switch on-off, e un trasmettitore bluetooth. Poi, separata, c’è l’unità di controllo che ti puoi programmare in santa pace seduto sul divano – con dei tasti larghi a misura di dita,  un display decente e una programmazione comprensibile. Meglio ancora, ti ci connetti con il tuo laptop, sempre via bluetooth, e te lo programmi come vuoi.

Un arnese del genere potrebbe avere più di un’unità di misura e consentire una gestione veramente intelligente del riscaldamento di casa e farti risparmiare non poco. Costerebbe troppo? Non direi, perché le macchine fotografiche o i telefonini hanno il bluetooth e tante cose in più. Eppure, un telefonino o una macchina fotografica di “base” costa meno della metà di quanto ho pagato il termostato.

E, in effetti, dopo averci pensato ho trovato che termostati del genere esistono veramente, o così sembra. Per esempio, trovate qualcosa del genere a questo link. Ma esistono solo in America, apparentemente. Forse c’è qualcosa di simile che si può comprare in Italia, ma per il momento non sono riuscito a trovarlo.

Se  con la domotica ancora non ci siamo proprio (perlomeno in Italia), credo che sia più che altro un fattore culturale. Uno ci tiene che la macchina fotografica o il telefonino funzionino bene. Ma il termostato? Se uno si può permettere di pagare il riscaldamento, lo tiene alto e poi magari apre anche le finestre quando gli fa troppo caldo. Se uno non se lo può permettere, allora lo tiene basso e si mette i calzini di lana. Ma di domotica, nessuno sa nulla. Speriamo di migliorare nel futuro perché certe cose non ce le possiamo più permettere.

Piccole regole inutili per risparmiare

Di Ugo Bardi

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La copertina della campagna “Piccole Regole per Risparmiare” di una nota catena di distribuzione italiana.

Va molto di moda spiegare alla gente come gestirsi la crisi; piccole ricette e regole che consistono in cose tipo comprate elettrodomestici più efficienti, spegnete gli elettrodomestici quando non il usate; cose del genere. Sembrerebbe strano che la gente abbia bisogno di sentirsi dire cose del genere, ma tutto sommato dirle non fa danno. Posto che uno dica cose giuste e che siano utili a qualcosa di pratico.

Non sempre è così . Vi faccio vedere in testa al post la copertina di una brochure distribuita da una catena di grande distribuzione in Italia – è una cosa fatta in grande senza troppo badare a spese. All’interno, la prima cosa che ci trovate è una bella descrizione dell “amica salva-energia” che è la lampada a basso consumo. Di questo argomento ne ho già parlato in un paio di post; concludendo che le lampade a basso consumo sono cose per niente entusiasmanti. Lo sono ancora meno se uno le presenta come sono presentate in questa brochure.

Allora, leggiamo nella brochire che “una famiglia di 4 persone consuma circa 400 chilowattora l’anno per illuminare la casa spendendo circa 60 euro” Il che, tutto sommato, è accettabile.

Leggiamo poi che le lampade a basso consumo “consumano l’80% in meno di energia” (corretto) e che “in dieci anni di vita con una sola lampada il risparmio può arrivare fino a 138 euro“. (grassetto mio). E qui, non ci siamo proprio.

Già dire “138 euro in 10 anni” è una fesseria; cosa vuol dire “fino a”? In che condizioni? Con quali presupposti? Più che altro, risparmiare 138 Euro con una sola lampada vuol dire che quella lampada, da sola, consumava per 180 Euro in 10 anni, ovvero circa il 30% di tutti i consumi di casa, che si era detto erano di 600 Euro. Ma che conto del piffero hanno fatto? Hanno in mente una casa con tre lampade in tutto? Sicuro: una in salotto, una in cucina e una in bagno. In camera da letto, dopotutto, non ce n’è bisogno quando uno dorme. O hanno considerato una casa dove c’è una piantana da 300 watt in salotto tenuta accesa tutto il tempo? Forse, ma, come minimo, dovrebbero spiegarti che sostituendo una lampadina a caso non risparmi 138 euro in 10 anni. Col cavolo! Non potevano far riguardare questo conto a qualcuno che avesse almeno un diploma di quinta elementare prima di stamparlo in centomila di copie?

Dopo un inizio così, ci si può domandare che cosa ti aspetta dopo. E’ in effetti, il resto della brochure non è che sia molto migliore. E’, più che altro, una fiera delle banalità, con però alcune perle decisamente umoristiche.  Per esempio: “Scegliete caldaie con produzione di acqua calda” (e che altro, sennò?) oppure  “Usa lo sciacquone solo quando è veramente necessario” (è utile sapere che in caso di stitichezza non importa).

Viene da domandarsi che effetto abbia questo foglino quando va in mano a gente che sta cercando disperatamente di arrivare al 27 del mese; come sta succedendo a tanti ultimamente. Quelli che sono in queste condizioni non hanno certamente bisogno di esortazioni a risparmiare. Se ne accorgono benissimo da soli che devono risparmiare per forza. A sentirsi presi in giro in questo modo, cosa penseranno? Insomma, carta, inchiostro e energia sprecata, anche con possibili effetti controproducenti sulla generale propensione al risparmio.Se si vuol veramente convincere la gente che bisogna fare qualcosa di serio per risolvere la crisi energetica, bisogna fare molto, molto meglio di così.

La brochure intera la trovate a questo link

Lampadine a basso consumo: sono una buona idea?

Di Ugo Bardi

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Una delle prime lampade a filamento incandescente di Edison. Questa è del 1878. Dopo quasi un secolo e mezzo di onorato servizio, nel 2009 queste lampade sono state messe fuori legge dalla commissione europea in quanto giudicate troppo energivore. Questa potrebbe essere stata una decisione un po’ affrettata.

Nel suo romanzo “Le ceneri di Angela”  Frank McCourt ci racconta di quando era bambino in Irlanda, negli anni 1930 e 1940. Uno dei suoi ricordi è di quando viveva in casa da suo zio, il quale si portava con se al lavoro, ogni mattina, i fusibili dell’impianto elettrico di casa. Era per risparmiare sulla bolletta evitando che suo nipote accendesse la luce per leggere nella nebbiosa Limerick.

Lo zio di Frank McCourt non era di certo un ecologista. Era semplicemente uno che cercava di risparmiare in un’epoca in cui il costo dell’elettricita era ben superiore a quello attuale, in termini relativi. Le cose sono ben diverse, oggi, e credo che tutti possiamo raccontare di familiari e conoscenti che lasciano accesa la luce tutta la notte; “tanto costa poco”.

In effetti, per quanto cozzi contro la coscienza ecologica di molti di noi, è vero che l’illuminazione è una voce molto piccola sui consumi domestici. In un post di Gianluca Ruggeri su ASPO-Italia troviamo che, in media, l’illuminazione rappresenta circa il 12% dei consumi elettrici domestici. A loro volta, i consumi elettrici rappresentano circa il 16% dei consumi energetici domestici, quindi l’illuminazione rappresenta meno del 2% del totale in termini di quantità di energia usata in casa. In termini monetari è un po’ di più dato che l’energia elettrica costa più cara di altre forme, ma è comunque una frazione molto piccola.  Un modo alternativo di quantificare le cose è di considerare che i consumi elettrici domestici, secondo federconsumi, sono circa il 23% del totale dei consumi elettrici in Italia. Ovvero, l’illuminazione domestica rappresenta meno del 3% dei consumi elettrici totali.

Nonostante questa piccola incidenza sui consumi, sembra che la commissione Europea abbia considerato molto importante risparmiare in quest’area ed è andata a promulgare un decreto decisamente pesante in merito: dal 1 Settembre 2009 in tutta l’Unione Europea è vietata la vendita delle tradizionali lampadine a filamento di tungsteno. Si possono commerciare soltanto le lampadine a basso consumo, principalmente di tre tipi: fluorescenti, alogene o a LED. Nella pratica, quasi tutte le nuove lampadine sono fluorescenti compatte, con un risparmio sui vecchi tipi a filamento di circa il 70%-80%. Considerato questo fattore e assumendo che il “parco lampade” esistente sia tutto a incandescenza, il risparmio totale del provvedimento è di circa il 2% dei consumi elettrici totali e poco più dell’1% dei consumi energetici domestici.

Non è che sia una cosa entusiasmante e, in effetti, leggiamo sul “Sole 24 ore” che il risparmio sulla bolletta domestica per una famiglia dovrebbe “aggirarsi intorno ai 20 euro” all’anno con le lampade a basso consumo. Non è una cosa che risolva il problema di far quadrare il bilancio familiare e, decisamente, non sono più i tempi dello zio di Frank McCourt che per risparmiare sulla bolletta si portava via i fusibili di casa. Inoltre, queste stime potrebbero essere molto ottimistiche dato che non tengono conto dei fattori legati al cosiddetto “paradosso di Jevons”. In pratica, se l’illuminazione costa meno va a finire che si tengono le lampadine accese per più tempo e non si risparmia niente o quasi.

Valeva la pena, allora, intervenire così pesantemente sul mercato per ottenere dei vantaggi così limitati (e forse inesistenti)? Si potrebbe rispondere con il vecchio detto Toscana, “meglio che nulla, marito vecchio”. Tuttavia, come spesso succede, il diavolo sta nei dettagli. Risparmiare va bene, ma quali sono gli effetti collaterali?

C’è prima di tutto un problema di inquinamento: le lampade a basso consumo, come abbiamo detto, sono quasi tutte a fluorescenza e le lampade a fluorescenza contengono mercurio. Di quanto mercurio stiamo parlando? Beh, si stimano circa 4 mg di mercurio per lampada. Allora, se in Europa ci sono – diciamo – 5 lampade a persona per 350 milioni di europei, questo vuol dire circa un miliardo e mezzo di lampade. Ammesso che durino 10 anni l’una, si parla di sostituirne 150 milioni l’anno, ma il realtà i dati disponibili parlano di 200 milioni e oltre all’anno. Fatti i dovuti conti, in totale, si crea un giro di quasi una tonnellata di mercurio all’anno soltanto in Europa.

Secondo il “consorzio ecolamp”  il mercurio si può recuperare quasi al 100% nello smaltimento di queste lampade (vedi anche questo articolo dell’Environment Protecion Agency).  Siccome  il mercurio costa caro, conviene recuperarlo. Però, ogni lampadina ne contiene talmente poco che il suo valore economico è praticamente zero. Quindi, con tutta la buona volontà, non tutte le lampade fluorescenti verranno smaltite correttamente. E’ difficile dire quante di queste lampade finiranno nei cassonetti dei rifiuti, ma sicuramente parecchie. Questo è specialmente vero per quelle lampade che andranno a finire nei paesi del terzo mondo dove mancano le risorse per mettere insieme sistemi di smaltimento moderni.  Sia da noi che nei paesi poveri, le lampade non smaltite correttamente andranno a finire in discarica, oppure in un inceneritore. Ammesso che dall’inceneritore il mercurio non finisca nell’atmosfera, finirà comunque in discarica come ceneri da incenerimento. Inoltre, un certo numero di lampade finirà rotto durante l’uso, disperdendo il mercurio nell’ambiente domestico. Non è chiaro quali effetti questo potrà avere sulla salute umana, ma sicuramente il mercurio è un veleno molto potente. Ne bastano nanogrammi per millilitro nel sangue per avere effetti dannosi e il contenuto di mercurio in una singola lampada è più che sufficiente per arrivare a queste concentrazioni in un essere umano.

Una lampada rotta in un ambiente poco ventilato potrebbe fare seri danni, ma – fortunatamente – dovrebbe essere un evento raro. In ogni caso, è probabile che con le lampade fluorescente sparpaglieremo qualcosa come mezza tonnellata di mercurio all’anno nell’ambiente, nella sola Europa. In termini relativi, è una quantità limitata.  Tanto per dare un’idea, la produzione mondiale attuale di mercurio è di circa 1000 tonnellate l’anno e le emissioni di mercurio da parte di processi di combustione – principalmente le centrali a carbone – sono molto superiori. Si calcola che una lampada a fluorescenza contiene meno mercurio di quello che emetterebbe una centrale a carbone per alimentare una lampada a filamento di pari potenza. In realtà, tuttavia, questi calcoli sono fatti per paesi dove ci sono molte centrali a carbone e non valgono per l’Italia; dove ce ne sono poche. Da noi si usa principalmente il gas naturale, che non contiene mercurio. Lo stesso vcale se usiamo energia rinnovabile. Insomma, queste tonnellate di mercurio sparse nell’ambiente non faranno (forse) gravi danni, ma il concetto di spargerle va contro il principio di base che dice “primo non nuocere”.

C’è poi un altro problema. In questi ultimi tempi, ci stiamo focalizzando al 100% sull’energia senza considerare l’altro gravissimo problema che ci sta di fronte: quello del graduale esaurimento delle materie prime (vedi per esempio il mio articolo su “The Oil Drum”). Allora, abbiamo abbastanza mercurio per tutte queste lampade?

In un articolo scritto insieme a Marco Pagani abbiamo notato come la produzione mondiale di mercurio abbia piccato ormai da decenni. Siamo scesi oggi a una produzione, come dicevo , di circa 1000 tonnellate all’anno. Ora, se tutto il mondo usasse lampade a fluorescenza, avremmo bisogno di solo qualche decina di tonnellate all’anno di mercurio, ma la produzione tende a scendere e a lungo andare ci troveremo in difficoltà. In secondo luogo, stiamo sparpagliando nell’ambiente risorse minerali in formne che non saranno mai più recuperabili. Probabilmente, di mercurio per le lampade ne avremo ancora per parecchi decenni ma, comunque vada, lasceremo senza mercurio i nostri discendenti, qualunque uso ne vogliano fare.

In confronto, una lampadina a incandescenza tradizionale è tutta un’altra cosa: rame, vetro e il filamento di tungsteno. Tutto materiale facilmente riciclabile quasi al 100%. Anche se è finito in discarica si può recuperare lo stesso senza pericolo per chi lo fa (non dall’inceneritore, però). In effetti, esiste già oggi una fiorente industria che recupera il tungsteno dalle lampadine scartate.  Se smettiamo di incenerire, possiamo continuare per secoli a fare lampadine a incandescenza senza privare i nostri discendenti di nessuna risorsa, anzi facendogli trovare tungsteno in forma metallica e facilmente utilizzabile.

In sostanza, la lampada fluorescente nasce da ottime  intenzioni e – a breve termine – porta dei vantaggi innegabili, anche se modesti. Nella pratica, tuttavia, è una di quelle soluzioni che a lungo andare portano problemi difficili da risolvere. Prima di forzare i cittadini europei a usare queste lampade, si sarebbe potuto e dovuto investigare un po’ di più sulle conseguenze a lungo termine di questa scelta.

Ovviamente, non ci sono solo le lampade a fluorescenza fra quelle a basso consumo. Ce ne sono almeno altri due altri tipi: quelle dette “alogene” e quelle dette “a LED” dove “LED” sta per “light emitting diode”. I LED sono ancora per certi versi sperimentali, ma si stanno sviluppando rapidamente. Hanno il vantaggio rispetto alle fluorescenti di non contenere materiali velenosi. Il problema è che quasi tutte fanno uso di metalli molto rari e in via di esaurimento: quasi sempre gallio, spesso indio. Mancano dati sulle quantità di gallio usate, che sono comunque molto piccole. In ogni caso, il recupero del gallio e dell’indio dalle lampade, al momento, non sembra possibile. Anche qui, dunque, stiamo utilizzando risorse non rinnovabili in modo insostenibile.

Rimangono le lampade alogene; discendenti dirette delle vecchie lampade a filamento. Contengono un alogeno (iodio) che permette di tenere il filamento a temperature più alte, migliorando l’efficienza delle emissioni. Lo iodio è, in principio, un elemento abbastanza abbondante anche se viene estratto da riserve limitate. Anche qui è difficile dire esattamente quanto sia sostenibile il suo uso nelle lampade. Probabilmente il problema è meno grave che negli altri due casi di lampade a basso consumo, ma esiste comunque.

Ma, allora, esiste un’illuminazione veramente sostenibile e a basso consumo? Ci sono tantissimi modi di eccitare materiali a emettere luce, ma pochi che siano a basso costo, pratici, e che si possano avvitare su un portalampade. Se potessimo trovare il modo di fare dei LED basati sul silicio, avremmo una sorgente basata su un materiale abbondante. Putroppo, la cosa è molto difficile per via di certi problemi intrinseci con la struttura elettronica del silicio che rendono il LED al silicio poco efficiente. Ci sono anche lampade fluorescenti senza mercurio ma, alla fine dei conti, non sono più efficienti delle lampade tradizionali a filamento.

Alla fine dei conti, se in futuro avremo energia rinnovabile abbondante e a basso costo ci potrebbe convenire tornare alle vecchie lampadine a incandescenza. Saranno poco efficienti ma non inquinano e si riciclano. Se usate con parsimonia, non ci sarà bisogno di mettersi i fusibili di casa in tasca tutte le mattine, come faceva lo zio di Frank McCourt.

E se non avremo l’energia rinnovabile? Beh, ci dovremo contentare di olio di balena o grasso di foca.

La storia di quello che si era buttato nudo nel cespuglio dei rovi per cogliere le more

Di Ugo Bardi

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Il motorino elettrico dell’autore smontato per la sostituzione delle vecchie batterie al NiZn, con delle evolute batterie al litio. La cosa si è rivelata alquanto complessa e, dopo alcuni mesi di manovre, non ancora completata.

Si racconta di un tale che si era buttato nudo nel cespuglio dei rovi per cogliere le more. Quando gli chiesero come mai aveva fatto una cosa del genere, rispose “Mi era parsa una buona idea”. In effetti, ogni tanto nella vita si fanno delle scemenze e le si fanno perché, al momento di farle, sembravano delle buone idee. In questo post vi racconto di qualche idea tecnologica che sembrava buona all’inizio, ma poi si è rivelata molto meno buona una volta messa in pratica. Non che vi possa raccontare di fallimenti altrettanto disastrosi di quello che si era buttato nudo nel cespuglio delle more, anzi, dei vari aggeggi che ho sperimentato negli ultimi anni, molti hanno funzionato magnificamente: per esempio i pannelli fotovoltaici e la mia macchina elettrica. Tuttavia, diciamo che qualche “non successo” mi è capitato nella mia personale ricerca di nuove tecnologie energetiche .D’altra parte, se tutto andasse sempre bene, non impareremmo mai niente. Quindi, ecco qualche resoconto in approssimato ordine cronologico

La macchina a gas naturale. Nel 2002 non erano molti anni che mi occupavo di petrolio, ma la situazione mi era già abbastanza chiara.  Mi parve allora una buona idea retrofittare la mia Punto con un impianto a gas naturale. I risultati non sono stati brillanti. Non che la macchina non funzionasse, anzi, ci ho fatto varie decine di migliaia di km a gas e presumo che l’impianto si sia ampiamente ripagato. Ma era una pena trovare i distributori. In più, l’arnese richiedeva continua manutenzione il che implicava doverla trasportare da quello che aveva fatto l’impianto, al capo opposto della città – praticamente una giornata persa. Negli ultimi anni, la macchina ha viaggiato quasi solo a benzina. Alla fine, dopo aver appurato che il suo valore commerciale era sceso a zero, l’ho regalata a un signore che sta al campo nomadi di Sesto Fiorentino. Mi dice che ne è contentissimo, anche perché vicino al campo c’è sia il distributore del metano, sia il meccanico che la ripara. Certa gente ha proprio tutte le fortune!

Il motorino elettrico con motore ruota. Qualche anno fa, un concessionario che stava cominciando a importare motorini elettrici dalla Cina mi ha dato in prova uno dei suoi mezzi. Devo dire che l’aggeggio si presentava molto bene esteticamente e il concetto del motore-ruota è teoricamente, superiore a quello del motore con trasmissione, come funzionava invece il mio vecchio motorino. L’oggetto funzionava benino, ma c’era evidentemente un problema di dimensionamento. A un certo punto, affrontando la salita di Ponte alla Badia, il motore ha fatto una gran fumata e ha reso l’anima in un gran puzzo di plastica bruciata. Credo che alla fine abbiano deciso di non importarlo; perlomeno dopo che sono venuti a riprendersi la carcassa, di loro non ho sentito più parlare.

Il compostatore elettrico di ufficio. Premetto che di compostatori elettrici ne ho due, uno di casa che funziona che è una meraviglia e uno che avevo comprato per l’ufficio, all’università. Quest’ultimo, lo avevo comprato avendo notato la gran quantità di rifuti organici prodotti dalla mensa informale degli studenti. Un problema è che fare un buon compost è un po’ come cucinare: ci vuole molta cura e molta attenzione. Ma un compostatore “pubblico” è difficilmente controllabile; la gente ci butta dentro di tutto ei risultati non sono esaltanti. Tuttavia, a parte qualche occasionale appuzzata, bene o male l’arnese compostava. Purtroppo, qualche mese fa, è venuto in laboratorio un signore di non so quale ditta preposta ai controlli di sicurezza. Costui ha notato che l’arnese, costruito negli Stati Uniti, non era omologato a norma CE e quindi ha sentenziato solennemente e ufficialmente che non lo si poteva usare in un edificio pubblico. Da allora, i rifiuti della mensa vanno tutti a finire nell’indifferenziato. Che cosa avesse di pericoloso l’arnese, uno scatolotto di plastica dotato di un motore che agitava il compost, non mi è dato capire, ma dura lex, sed lex.

Le batterie cinesi per il motorino. Dopo circa 12.000 km, le batterie del mio motorino elettrico avevano bisogno di essere sostituite. Il problema era che le batterie al nichel-zinco che avevo montato non sono più in produzione. Anche quelle erano un esperimento che si è rivelato non veramente fallimentare, ma non proprio entusiasmante. Allora, il produttore del motorino, la Oxygen, si è gentilmente offerto di fornirmi a prezzo di costo l’elettronica necessaria per far funzionare il motorino con normali batterie al piombo. Con la mia solita mania di sperimentare, tuttavia, ho deciso di cercare un’altra strada e comprare in Cina delle batterie al litio che, in teoria, sono molto migliori di quelle al piombo. E’ una strada che Gianni Comoretto ha già seguito con il suo motorino, stesso modello del mio. Ora, un problema è quello dell’adattamento fisico delle batterie al vano che devono occupare. Qui, mi sono raccomandato ai cinesi e alle loro divinità buddiste e confuciane, che le dimensioni del pacco batterie non dovevano ASSOLUTAMENTE superare certe misure. Risultato: il pacco batterie era 10 centimetri troppo largo. Un’illustrazione della validità di certe leggi universali: una è che un tubo tagliato a misura è sempre troppo corto; un’altra è, evidentemente, che una cosa che arriva dalla Cina è sempre troppo larga. Alle mie rimostranze, i cinesi hanno risposto con qualcosa tipo “I am soly” ma si sono rifiutati di mandarmi un altro pacco batterie e tantomeno di rendermi i soldi che avevo pagato. Meno male che qui è intervenuto Corrado Petri, maestro massimo della tecnologia elettronica (nonché socio ASPO, siamo una confraternita), che ha fatto una piccola chirurgia al pacco, riducendolo a dimensioni acconce. La cosa non è finita qui, perché il motorino si rifiutava di funzionare con il nuovo pacco batterie. Qui, è stato necessario l’intervento di Antonio Bertini, progettista del motorino, che mi ha dato la dritta giusta. Al momento in cui scrivo, il motorino è ancora in sala operatoria, sottoposto a varie chirurgie dal mio collega Brunetto Cortigiani, ma credo che ne verremo a capo. Però, ci ho perso parecchi mesi.

L’acqua dall’aria. Qui, il concessionario italiano di una ditta coreana mi ha gentilmente regalato una delle loro macchine per condensare acqua dall’aria e renderla potabile attraverso un sistema di filtri. L’oggetto faceva il suo mestiere anche se era un tantino brutale. Stavo pensando di migliorarlo utilizzando un sensore di umidità per non farlo lavorare a tutta potenza in condizioni in cui produceva molto poco, ma il problema si è rivelato un altro. Dopo circa un anno di uso, ha cominciato a lampeggiare chiedendo a gran voce la sostituzione dei filtri. Piccolo problema: l’importatore aveva chiuso bottega. Ho provato a scrivere ai coreani, a cercare filtri un po’ dappertutto, ma niente da fare. I filtri di quelle dimensioni e caratteristiche li fanno soltanto in Corea e, anche se i coreani mi avessero dato retta, importarli sarebbe stato orribilmente costoso. Quindi, la macchina è ferma e inutilizzabile. Poco danno per me, dato che non l’avevo pagata, ma so di gente che ne aveva comprate anche più di una e che non sono affatto contenti.

Quindi, vedete che la vita dello sperimentatore di nuove tecnologie energetiche non è tutta rose e fiori. Chi ci si vuole cimentare è bene per prima cosa che pensi bene a quello che fa. Mi risultano anche discrete storie dell’orrore in proposito; una tipica è di quello che ha comprato la bicicletta elettrica cinese a offerta speciale al centro commerciale. Se gli è andata bene, è durata un mese. Altri esempi li ha fatti Gail Tilverberg in un post su “The Oil Drum. E’ bene anche che uno abbia qualche possibilità e capacità di lavorare con le mani sulle cose che compra (le compostiere, le ho dovute smontare e rimontare due volte, cosa che non credo tutti farebbero). La cosa che aiuta più di tutti, in fin dei conti, è di avere degli amici esperti che ti possono dare una mano. Poi, con cautela si può provare: sperimentare è un po’ una droga, quando uno comincia non si ferma più. State attenti, comunque, di non fare l’errore di quello che per cogliere le more si era buttato nudo nel cespuglio dei rovi.

Sacchetti “ecologici”: la risposta della Novamont

Ricevo dal dr. Francesco degli Innocenti, della Novamont, una serie di considerazioni sul mio articolo sui sacchetti “biodegradabili”. Sulla base di questi nuovi dati, sono più che contento di poter rettificare alcune mie considerazioni. Va detto che avevo scritto chiaramente che il mio articolo non era diretto contro la Novamont, che mi era parsa fornire informazioni sempre corrette, ma piuttosto contro un uso assai ‘allegro’ dei termini come “ecologico” e “biodegradabile”, per esempio, ma non solo, sui sacchetti del supermercato. Non avevo nessun dubbio, come ho scritto, che il MaterBi fosse stato testato in modo corretto e completo dalla Novamont.

Qui, il Dr. Degli Innocenti mi dice che, in effetti, i sacchetti in MaterBi sono stati testati per la biodegradabilità e non solo per la compostabilità; cosa che non era chiara dai dati disponibili sul sito. Ovviamente, quasi qualunque polimero organico è biodegradabile su tempi lunghi. Il problema è il tempo necessario. Anche il polietilene è biodegradabile al 100% se si aspetta un tempo sufficientemente lungo. Quindi, scrivere sui sacchetti “biodegradabile al 100%” se non del tutto scorretto, è quantomeno fuorviante.

Mi dice anche Degli Innocenti che in alcuni mesi, i sacchetti compostano anche nelle compostiere domestiche; cosa che sembra essere confermata da alcuni commenti che avevo ricevuto dai lettori. Mi conferma che il MaterBi non è completamente a base di materiali biologici, ma mi dice anche che stanno lavorando a eliminarli completamente.

In sostanza, sembra che ci sia più che altro un problema di informazione corretta nei riguardi del consumatore che si trova davanti a termini e sigle che non sono spiegate in nessun posto. Capisco che non tutti si interessano dei dettagli di queste cose, ma se uno volesse approfondirle si trova poi davanti a una totale mancanza di informazione su cosa si intende per “biodegradabile”; qual’è la differenza con “compostabile”; il significato dei vari test, eccetera. Il MaterBi è un materiale molto interessante; è il risultato di molto lavoro e molto studio e può rappresentare un miglioramento notevole nella gestione dei rifiuti domestici. Però va usato correttamente e per questo ci vuole un’informazione corretta.

Quindi, ringrazio il dr. Degli Innocenti per questo suo messaggio che spero possa fare chiarezza sulle reali caratteristiche del polimero MaterBi. Vi passo i suoi commenti. Dice che si iscriverà al blog ed è pronto a rispondere a domande e commenti che i lettori gli vorranno fare.

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Gent.mo Professore,

torno ai discorsi fatti ieri al telefono, entrando nel merito di alcune sua affermazioni.

Uso del termine “sacchi ecologici”

Non credo che sia corretto parlare dei sacchi biodegradabili e compostabili come “sacchi ecologici”. Non mi pare che Novamont lo faccia mai. E’ un’espressione vaga e fuorviante. Ossia non vuol dire niente ma allude a molto.

I sacchi sono biodegradabili e compostabili, secondo uno standard internazionale.

“Biodegradabile al 100%, affermazione probabilmente falsa.”

Il termine “biodegradabile” non vuol dire anch’esso niente, perché anche il polietilene è biodegradabile, solo se si ha la sufficiente pazienza di allestire prove di biodegradazione lunghe e, magari, se è possibile usare del polietilene marcato con 14C per aumentare la sensibilità.

A livello accademico questo è stato fatto, specie da A.C. Albertson, una ricercatrice svedese, negli anni ’90. Risultato: il tasso di biodegradazione è dell’1% annuo…

Quindi,  evidentemente, si tratta di una biodegradazione del tutto inutile. Infatti, per poter sfruttare la biodegradabilità per scopi pratici, questa deve avere tassi comparabili ai tassi di produzione dei rifiuti. Ossia, tanti rifiuti si producono, tanto velocemente l’opzione di trattamento prescelta (in questo caso la biodegradazione) deve operare. Altrimenti si ha un accumulo.

Quindi la biodegradazione deve essere veloce per avere un valore sociale, altrimenti è puro esercizio accademico.

A livello europeo lo standard di riferimento che indica le caratteristiche che deve avere un imballaggio per poter essere definito come biodegradabile e  compostabile è l’EN 13432.  A tal proposito, ricordo che il sacchetto per asporto merci è considerato imballaggio, secondo la normativa europea.

Tra le caratteristiche indicate c’è anche la biodegradazione che, come giustamente dice lei, è misurata con il metodo di laboratorio descritto nello standard ISO 14855 (attenzione la ISO 14855 è solo un metodo, non è una “specification”.  I limiti sono indicati nella EN 13432).

Secondo la EN 13432 la biodegradabilità da raggiungere è del 90% in sei mesi. Si misura mediante la determinazione dell’evoluzione del carbonio organico, che poi viene rapportato al valore teorico raggiungibile in caso di totale conversione.

Quindi 90% vuol dire che il 90% del carbonio si è mineralizzato, ossia si è convertito in CO2. Il restante 10% è biomassa più un eventuale errore della misurazione.

Tutti i materiali Mater-Bi sono certificati, ossia sono stati testati da un laboratorio terzo, accreditato, ed i risultati validati da un ente di certificazione terzo.

In genere i nostri materiali sono certificati da Vinçotte (marchio”OK Compost”) e/o da DINCertco (Marchio: “seedling”). Si sta ora affermando in Italia il marchio CIC, rilasciato dal Consorzio Italiano Compostatori.

Tutti questi marchi sono rilasciati ai prodotti conformi allo standard EN 13432.

Quindi, i materiali certificati sono biodegradabili nelle condizioni e nei termini indicati dallo standard EN 13432.

Tutto questo per dirle che il termine “biodegradabile al 100%” è vero, perché utilizzato per indicare che il materiale è totalmente biodegradabile, ossia totalmente convertibile in CO2 .

“adatto per la raccolta dell’umido”. Affermazione probabilmente false.

I sacchi biodegradabili per la raccolta differenziata del rifiuto umido sono usati da molti anni sia in Italia, che in Europa.  E’ la maggiore applicazione delle plastiche biodegradabili e compostabili. Le posso fare avere numerosissimi studi, fatti da operatori del settore che testimoniano riguardo alla utilità dei sacchetti compostabili, non appena il collega che si occupa di waste management torna da una trasferta. Quindi la affermazione è vera e può essere circostanziata.

Il Mater-Bi non è sostenibile

Il poliestere usato nel Mater-Bi non è polietilentereftalato, ma un prodotto di policondensazione basato su monomeri derivati da oli vegetali. Il poliestere non è ancora totalmente rinnovabile, perché alcuni monomeri indispensabili alla sua produzione non possono ancora essere prodotti da Novamont a partire da fonte rinnovabile. La Novamont è impegnata nello sviluppo ulteriore della sua bioraffineria in Italia che potrà dare le alternative “bio” nei prossimi anni. In ogni caso, già oggi la sostenibilità ambientale del prodotto è elevata. Studi di Life Cycle Assessment (LCA) hanno dimostrato che l’impatto ambientale del Mater-Bi è migliorativo rispetto a quello del polimero di riferimento, il polietilene. Tuttavia al di là del semplice confronto tra prodotti, il vero “significato” del materiale Mater-Bi si rileva nel momento in cui è possibile “far valere” e sfruttare pienamente la biodegradabilità e le conseguenze di questa caratteristica in una logica di sistema e non solo di prodotto nel contesto della raccolta differenziata. Infatti, laddove il prodotto diventa “strumento” di raccolta differenziata, ossia rende possibile, oppure facilita, il riciclaggio, ebbene in quel caso la sostenibilità del sistema nel suo complesso risulta evidente. Quando parlo di riciclaggio mi riferisco al riciclaggio organico ossia al compostaggio e alla digestione anaerobica seguita da compostaggio. A questo proposito le allego uno studio in cui si evidenzia come la biodegradabilità di stoviglie monouso migliora le performance ambientali del sistema complessivo, permettendo di passare da uno smaltimento convenzionale al riciclaggio organico. L’analisi evidenzia come il salto da smaltimento (ossia discarica e incenerimento), a riciclaggio (ossia compostaggio) permette un miglioramento della sostenibilità complessiva.

Compostaggio industriale e compostaggio domestico

Lo scopo dichiarato dello standard EN 13432 è la compostabilità in impianti di compostaggio industriale. Quindi i materiali conformi alla EN 13432,  posseggono caratteristiche di biodegradabilità e disintegrabilità adeguate per un impianto industriale, ma non necessariamente sono compostabili anche in un impianto domestico.

La compostabilità domestica si differenzia dalla compostabilità industriale per due principali ragioni: 1) le temperature raggiunte dal cumulo dei rifiuti nella compostiera domestica sono solitamente poco più alte della temperatura ambiente; nel compostaggio industriale le temperature raggiungono i 50°C – con picchi di 60-70°C – per alcuni mesi); 2) le compostiere domestiche non sono generalmente controllate e le relative condizioni possono non essere sempre ottimali (gli impianti di compostaggio industriale, invece, sono gestiti da personale qualificato e mantenuti in condizioni ottimali di lavorazione).

Non abbiamo esperienza riguardo al comportamento del Mater-bi nel tipo di compostatore che lei cita nell’articolo. Lo stiamo per ordinare per conoscerne le proprietà e le potenzialità.  Le prove da noi fatte di home composting sono state fatte nei compostatori da “giardino”, dove il materiale permane per mesi. In quelle condizioni i gradi Mater-Bi certificati come “home compostable”, in quanto biodegradano a temperatura ambiente, sono in effetti spariti. Si trattava però di un periodo di mesi e non di una settimana. Conto di ritornare su questo punto non appena abbiamo fatto una sperimentazione con queste compostiere elettriche.

Detto questo, la raccolta differenziata dell’umido si basa sul conferimento del rifiuto ad impianti industriali dove il Mater-Bi è ben accettato, si composta senza problemi, e non crea quindi problematiche.

Cordiali saluti,

Francesco Degli Innocenti

Ma i sacchetti ecologici, lo sono?

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Un sacchetto “ecologico” appena arrivato dal supermercato. Notate due cose che ci sono scritte sopra: “biodegradabile al 100%” e “adatto per la raccolta dell’umido”. Entrambe le cose sono probabilmente false.

Nota aggiunta posteriormente: le conclusioni di questo post devono essere aggiornate e parzialmente modificate sulla base di nuovi dati forniti dalla Novamont, produttrice del polimero MaterBi. Trovate queste nuove considerazioni a questo link sul blog.

Di Ugo Bardi

La pubblicità ci illude di tante cose; forse l’area dove si prendono i bidoni peggiori è quella della cosiddetta “sostenibilità”. Cosa è sostenibile e cosa no dipende spesso dagli occhi del credente. Senza andare troppo lontano in questo campo, ultimamente abbiamo visto arrivare nei supermercati i sacchetti “ecologici”. Ma lo sono veramente?

Ho cercato un po’ su internet qualche dato su di questa roba. Tipicamente, si tratta di un polimero chiamato “MaterBi” . Guardando bene sui vari siti si trova che il MaterBi è un composto di amido, poliestere, e altri materiali plastificanti. Il poliestere si produce, normalmente, dal petrolio. Non ho trovato in nessun posto quale sia la frazione di poliestere nel MaterBi ma, comunque, chiaramente non è tutto di origine vegetale. Quindi, con tutta la buona volontà non lo si può definire un materiale “ecologico” o “sostenibile”. Che il MaterBi sia fatto, almeno in parte, a partire dal petrolio è confermato in un articolo di Cementero e Zanardi (link).

Cercando su internet, trovate molte lodi a questo materiale per la sua biodegradabilità. Ma si fa subito confusione fra compostabilità e biodegradabilità. Un polimero è biodegradabile se viene completamente trasformato in CO2 e H2O. Compostabile, invece, vuol dire che non lascia residui evidenti quando viene compostato; ovvero si disgrega in particelle minute. Ma questo non vuol dire che venga completamente trasformato in CO2 e H2O.

C’è una norma specifica, la ISO 14855, che definisce la biodegradabilità ma non la trovo applicata al MaterBi in nessun posto. Quindi, non c’è evidenza che lo si possa definire “biodegradabile”, come invece troviamo scritto trionfalmente sui sacchetti e un po’ ovunque su internet. Viceversa, si dice che il MaterBi è in grado di passare un test di compostabilità secondo la norma EN 13432, come si trova scritto sui sacchetti e anche sul sito della Novamont che lo produce (www.novamont.com). Sono andato a cercarmi la norma su internet e – come sempre per queste norme – se la vuoi completa te la fanno pagare, e non poco (minimo 41 Euro). Non si capisce per quale ragione queste norme devono essere tenute nascoste al pubblico come se fossero segreti di stato. Comunque, sono riuscito a trovare una descrizione abbastanza dettagliata della procedura nell’articolo di Centemero e Zanardi che ho citato prima.

In sostanza, il test di compostabilità degli imballaggi si fa in condizioni decisamente “toste”, ovvero a 50 gradi e umidità controllata, in presenza di non oltre l’1% in peso del prodotto da testare. Il resto, il 99%+ è substrato organico. In queste condizioni (alquanto estreme per un processo di compostaggio)  si richiede che venga compostato almeno il 90% (sempre in peso) del prodotto in 3 mesi. La verifica della compostabilità si fa per mezzo di  un setaccio con maglie di 2 mm. Non ho dubbi che i sacchetti di MaterBi del supermercato abbiano superato questa prova. E’ altrettanto ovvio che il MaterBi sta in una classe di compostaggio ben diversa da quella di un torsolo di mela che, in queste condizioni, composterebbe in poche ore. Ma, a questo punto, si pone la domanda: come si comporta il MaterBi al compostaggio pratico? Ovvero, che succede se lo butti in un compostatore domestico o in un impianto comunale di compostaggio?

La risposta a questa domanda non l’ho trovata su internet, a parte che in forma di esortazioni assai ottimiste che invitano a usare le buste come contenitori per la raccolta dell’organico. Allora, mi sono attrezzato per fare qualche prova sperimentale a casa mia. Ho usato il compostatore elettrico della Naturemill, di cui ho parlato altrove. L’arnese composta a 40 gradi e ottiene velocità molto superiori rispetto a quelle che si possono ottenere in un compostatore tradizionale. La frutta sparisce in una notte; materiali fibrosi spariscono al massimo in 48 ore. E’ la Ferrari dei compostatori domestici. Lo vedete qui in tutto il suo fulgore:

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Allora, come si comporta il sacchetto di MaterB al compostatore? Beh, andiamo per gradi. Ecco il sacchetto tagliuzzato messo dentro la camera di compostaggio:

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Ed ecco i risultati dopo una settimana di compostaggio accellerato:

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In questa figura, vedete un certo numero di cose: il compost “buono” derivato dai resti di cucina è la massa bruna al centro. Vedete l’agitatore meccanico e – se ci fate caso – notate anche un pezzettino di sacchetto non compostato che spunta dalla massa. La roba biancastra sui bordi è muffa: non l’avevo mai vista formarsi in questo compostatore, ma se ne è formata in grande quantità dopo averci messo i pezzetti di sacchetto di materBi. Inoltre, questo compost puzza; cosa per niente normale con questo compostatore. Attribuisco il puzzo alla presenza del MaterBi non compostato che impedisce la corretta aerazione della massa di compost

Ed ecco i risultati dopo una settimana di trattamento; quando mi sono deciso a estrarre questa robaccia dal compostatore perché mi stava appuzzando tutto e rendendo difficile compostare tutto il resto.

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Dopo una settimana, il materiale del sacchetto è rimasto più o meno intatto, anche se ha cambiato colore diventando nettamente più scuro. E’ perfettamente possibile che se ce lo avessi tenuto tre mesi, come da specifiche della prova EN 13432, avrei finito per compostarlo almeno al 90%. Però, è chiaro che questa roba è tutt’altra cosa dei residui organici domestici. Decisamente non è il caso di buttare questi sacchetti dentro un compostatore domestico di quelli comuni, probabilmente ce li ritroverete ancora, più o meno intatti%2

Le prospettive delle fonti energetiche rinnovabili

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Appare in questi giorni sul sito di ASPO-Italia un articolo di Domenico Coiante dove l’autore esamina la situazione e le prospettive dell’energia rinnovabile in Italia. L’articolo è una miniera di dati su tutti gli aspetti dell’energia rinnovabile, con proiezioni e calcoli sui possibili sviluppi fino al 2020. Le conclusioni di coiante sono che le potenzialità delle fonti energetiche rinnovabili sono estremamente ampie, ma che sarà necessario a breve termine cominciare a sviluppare dei sistemi di stoccaggio, pena l’impossibilità di un’espansione molto superiore all’attuale

Leggi l’articolo sul sito www.aspoitalia.it

Inerzia termica e isolamento degli edifici

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La Kasbah di Ouarzazate, in Marocco, sul bordo del deserto del Sahara. I muri molto spessi e le finestre piccole dell’edificio, che risaler al ‘600. assicuravano inerzia termica sufficiente per mantenere una temperatura sopportabile anche nel clima caldissimo del luogo.(foto dell’autore, Aprile 2009)

Dovevo avere una quindicina di anni quando mio padre, architetto, ricevette del materiale pubblicitario da una ditta che faceva pannelli isolanti, una cosa nuova per quei tempi. Fra le varie cose, c’era un modello di casettina delle dimensioni di una scatola da scarpe, tutta fatta di espanso isolante. Uno dei lati della casettina era completamente aperto e le istruzioni dicevano di inserire la mano dentro e di notare la sensazione di calore che ne risultava. Mi ricordo di averlo fatto e, effettivamente, la sensazione di calore era evidentissima.

A quell’epoca, la crisi del petrolio degli anni ’70 era ancora da venire. Tuttavia, si ragionava già di isolamento termico negli edifici sulle varie riviste di architettura che arrivavano a mio padre, di cui ero un assiduo lettore. Su queste riviste, c’era allora un dibattito se isolare le case fosse effettivamente una cosa buona. Una certa corrente di pensiero sosteneva che era controproducente. Col tempo, questa corrente sembra essere stata sconfitta e oggi si accetta che l’isolamento termico delle pareti è sempre e comunque una cosa buona. Tuttavia, va anche detto che i detrattori del concetto avevano dei punti interessanti, soprattutto nel sostenere che bisognava tener conto non solo della trasmissione del calore, ma anche dell’inerzia termica degli edifici. Un edificio massiccio e poco isolato, si sosteneva, poteva risultare più confortevole di uno leggero e bene isolato.

Oggi, questo dibattito è sostanzialmente scomparso, ma la questione dell’inerzia termica rimane poco studiata e menzionata, perlomeno nella maggior parte dei documenti che si possono trovare su internet. Un esempio della mancanza di attenzione su questo punto è la questione se i pannelli isolanti debbano stare all’interno o all’esterno dei muri? Su questo punto, due installatori diversi mi hanno detto con assoluta sicurezza che è ovvio che i pannelli devono stare fuori (secondo uno dei due) oppure che devono stare dentro (secondo l’altro).

Molto di quello che si trova su internet sulla faccenda isolamento dentro/fuori è correlato a fattori pratici e di costo. Mettere l’isolamento all’esterno può essere più facile per certi aspetti, ma richiede delle impalcature. Al contrario, l’isolamento interno può dare dei problemi per via dei mobili, impianti elettrici, termosifoni, eccetera. Ma il punto che viene considerato poco è quello dell’inerzia termica.

Ai fini del calcolo della trasmissione del calore, è vero che il fatto che l’isolamento sia dentro o fuori non cambia niente. Ma, se la casa è in mattoni, pietra o cemento non troppo sottile, per scaldare una casa con l’isolamento all’esterno occorre scaldare anche i muri, cosa che richiede un certo tempo per via della massa termica degli stessi. In altre parole, se arrivate in una casa fredda che è isolata all’esterno, passa un certo tempo da quando accendete il riscaldamento a quando la temperatura raggiunge il livello voluto. Questo l’avete notato sicuramente se avete provato a scaldare una vecchia casa in pietra. Prima che la temperatura raggiunga valori confortevoli, ci vuole un bel pezzo.

La casa isolata all’interno si riscalda molto più rapidamente. Somiglia molto di più in questo comportamento alle baite montane in legno che, infatti, sono fatte come sono fatte probabilmente proprio per poter essere scaldate con una certa rapidità. Ci sono altre differenze, per esempio la casa isolata all’interno è molto più sensibile a spifferi e correnti d’aria e bisogna stare attenti a gestirsi la ventilazione in modo ottimale per evitare di perdere i vantaggi dell’isolamento ma anche per evitare problemi di inquinamento interno.

Se si guarda solo il riscaldamento invernale, la casa a bassa inerzia termica, ovvero con l’isolamento all’interno ha dei vantaggi sulla soluzione opposta. Il principale è che permette di usare il riscaldamento soltanto quando ce n’è veramente bisogno; ovvero spegnerlo quando uno esce di casa e riaccenderlo quando rientra. Ma bisogna anche notare che la casa che ha una buona inerzia termica può aver meno bisogno di energia per il riscaldamento in quanto “smorza” le variazioni termiche dell’ambiente esterno.

Le cose cambiano radicalmente quando si parla dell’estate. E’ vero che l’isolamento termico protegge sia dal caldo che dal freddo ma, nella pratica, siccome la casa deve comunque essere ventilata, se l’isolamento è interno, la temperatura dell’aria interna raggiunge rapidamente quello dell’aria esterna. In altre parole, è possibile gestirsi una casa del genere in estate solamente se c’è un impianto di aria condizionata, altrimenti è un forno. Si comporta come quella casettina modello di cui vi parlavo all’inizio, dove infilavi la mano e sentivi caldo – piacevole in inverno, ma fastidioso in estate. Per il caldo estivo, l’isolamento esterno combinato con una certa massa termica di una casa in mattoni o in pietra ha dei notevoli vantaggi nel senso che protegge i muri dal riscaldamento solare e li lascia agire da “volano termico” riducendo le escursioni di temperatura fra notte e giorno. Al limite, se i muri sono molto spessi, si potrebbe fare a meno del tutto dell’aria condizionata, come si poteva fare negli edifici antichi a mura molto spesse, come la kasbah di Ouarzazate che si vede nella foto all’inizio.

Allora, possiamo tirare le somme sulla questione dell’isolamento termico esterno o interno. La scelta dipende dalla situazione climatica e pratica di dove uno vive. Nel sud-centro Italia il problema del caldo estivo è prevalente rispetto a quello del freddo invernale, specialmente tenendo conto del riscaldamento globale in atto. In questo caso, l’isolamento esterno è preferibile e sarebbe bene costruire case con muri spessi, ma questo non si fa più per risparmiare. Al Nord o in montagna, è forse preferibile la soluzione opposta, ovvero isolamento interno.

In tutti i casi, non sarebbe male ricordarsi che l’isolamento termico non è il solo modo di controllare la temperatura di un ambiente, conta molto anche l’inerzia termica e se uno riesce a sfruttare la naturale inerzia del mondo esterno, allora può risparmiare energia altrettanto e forse di più che con l’isolamento.

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Considerazioni simili a quelle riportate qui si trovano a questo sito:

http://www.crsoft.it/user/articoli/n17/inerzia.asp

oppure anche a questo blog

http://www.mygreenbuildings.org/

La strada del sole

di Ugo Bardi
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L’autore con il “sonnenbahnindikator”, un semplice strumento che misura le ombreggiature stagionali per calcolare la resa di un pannello fotovoltaico.

Tempo fa, ho fatto venire a casa mia un rappresentante di una delle più grandi ditte di installazioni di impianti fotovoltaici in Italia; o almeno che così si definiscono nei loro depliant. Gli ho fatto vedere il mio giardino e il punto dove avevo pensato che forse si poteva installare un estensione dell’impianto che ho già sul tetto. Ho domandato al buon uomo se pensava che fosse un luogo adatto oppure se le ombreggiature erano eccessive. Lui mi ha guardato con aspetto bovino e mi ha detto: “mah? veramente non saprei proprio”

Devo dire che mi sono leggermente alterato a questa risposta. Ho risposto in modo non completamente urbano che mi aspettavo che il rappresentante di una ditta che installa in tutta Italia non mi avrebbe dovuto rispondere semplicemente “boh?” ma, piuttosto, qualcosa come “Le mando qualcuno che farà delle misure e poi le dirà dove e se vale la pena installare un impianto”. Al che, il brav’uomo mi ha detto che si, mi avrebbe subito mandato qualcuno che avrebbe fatto le misure del caso. Questo è avvenuto ormai svariati mesi fa e – ovviamente – non si è visto nessuno.

Questa piccola storia illustra il discreto livello di pressappochismo che c’è tuttora in Italia per quanto riguarda il fotovoltaico. Non ne faccio una critica generalizzata, anzi, conosco tanti installatori competenti e coscenziosi. Tuttavia, il mercato del fotovoltaico in Italia per ora si è sviluppato su numeri talmente piccoli che per la maggior parte degli installatori è stato più facile selezionare locazioni del tutto prive di ombreggiature piuttosto che impegnarsi nell’impresa di acquisire una competenza sulla misura e il calcolo dell’effetto delle ombreggiature. La situazione è molto diversa in Germania e nei paesi nordici. Una ragione è che con lo sviluppo delle installazioni si comincia a dover considerare anche siti non perfettamente soleggiati. Un’altra è che in paesi dove il sole è più basso, l’ombreggiatura è un problema molto più difficile: molto al nord, in Inghilterra o in Irlanda, i pannelli si installano addirittura verticali ed evitare completamente le ombreggiature può essere molto difficile.

Quindi, esistono sistemi di misura delle ombre anche molto sofisticati e costosi (qualche migliaio di euro). C’è stato un articolo recente su “Photon internazional” che ne ha preso in esame un buon numero. Ci sono sistemi fotografici accoppiati con dei software specifici che vi calcolano automaticamente per un certo sito quanto si perde per le ombreggiature nell’arco di un anno. Certamente, per una ditta che installa su larga scala ci si aspetterebbe che uno di questi arnesi sia un buon affare, ma non fatemi continuare con le polemiche. Nel mio caso, personale ccomunque, non valeva la pena di spendere migliaia di euro per verificare la fattibilità di un singolo impianto. Al limite, uno si potrebbe fare le misure da se con un teodolite o qualche arnese artigianale. In pratica, ho scelto un compromesso con l’acquisto per meno di 40 euro di uno strumento a basso costo: il sonnenbahnindikator (che, credo, si dovrebbe tradurre dal tedesco come “indicatore della strada del sole”). Lo vedete qui in fotografia:

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L’aggeggio è molto semplice: consiste in un cannocchialino, una bussola, e uno schermo trasparente dove ci sono le traiettorie del sole per varie latitudini. La bussola serve anche da livella per tenere l’arnese al giusto angolo mentre uno fa le misure. Mentre uno guarda con il cannocchiale, con un pennarello indelebile segna sullo schermo gli ostacoli che vede. Ecco il risultato di una di queste misure:

Tenendo conto che Firenze – dove abito – ha una latitudine di 44 gradi, vedete da questa misura che questo punto particolare ha delle ombreggiature non trascurabili. Da questi dati dovrebbe essere possibile calcolare approssimativamente la resa di un pannello fotovoltaico messo esattamente in quel punto. Non ho ancora trovato il modo di farlo, forse qualcuno dei lettori ha dei suggerimenti?

Comunque, questa misura ti da perlomeno un’idea della situazione. Inoltre, inerpicandomi perigliosamente su uno scaleo sono riuscito a localizzare un’area nel giardino dove le ombreggiature sono quasi inesistenti. Li’ potrei installare un piccolo impianto – diciamo 1.5 kW – montato su un pergolato.

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Qui, mi scontro con un altro problema: il fatto che gli installatori – di solito – sono poco interessati a impianti piccoli e “particolari.” E’ facile installare su tetti piani o falde orientate a sud, per cui si dedicano a quelle. Ne conse

gne che non è facile trovare qualcuno che si prenda questa bega a un prezzo ragionevole. Anche su queste cose, siamo ancora piuttosto lontani da aver acquisito la competenza necessaria. Comunque, via via che il fotovoltaico si diffonde, dovremo cominciare a pensare ad installare anche su siti meno che perfetti.

Le rinnovabili fuori dalla scatola

di Ugo Bardi

outoftheboxQuando mi invitano a parlare a qualche convegno, ormai so molto bene come evolverà la discussione. Dopo che si è parlato a sufficienza di esaurimento delle risorse, si va a parare sempre sulla stessa domanda: possono le rinnovabili sostituire i fossili? Qui, la discussione spesso si biforca in due filoni principali che si basano entrambi sulla stessa assunzione, ovvero che no, non è possibile; le rinnovabili non potranno mai sostituire i fossili. C’è chi dice che bisogna risparmiare, decrescere, vivere in campagna, eccetera, e chi invece dice che bisogna passare al nucleare, oppure scavare più in fondo, oppure affidarsi al carbone o a qualche altra robaccia.

All’ultimo convegno dove sono stato, c’è stata un’ora buona di batti e ribatti sulla dispacciabilità dell’energia, sulla densità energetica delle rinnovabili, sul fatto che quando è buio il fotovoltaico non produce e che quando non c’è vento l’eolico non funziona. A un certo punto mi volevo mettere a urlare: ma, diavolo, cominciate a pensare fuori dalla scatola! Se vi mettete dentro la scatola dei fossili, troverete che le rinnovabili dentro non ci stanno perfettamente. Se volete che le rinnovabili sostituiscano in tutto e per tutto i fossili e agli stessi costi, allora vi siete costruiti da voi la risposta: non è possibile (incidentalmente, non è possibile nemmeno con il nucleare).

E’ tutto un mondo che abbiamo costruito e che si è formato sulla base della disponibilità di sorgenti di energia compatte e facilmente trasportabili. Senza il petrolio, non ci saremmo mai nemmeno immaginati le distese di casettine che popolano le periferie delle nostre città. Non ci immagineremmo che una famiglia media consideri un diritto acquisito mettersi in macchina e andare in vacanza a un migliaio di chilometri di distanza. Senza il gas naturale e il carbone, non ci immagineremmo che uno possa pretendere di attaccare la spina e avere energia elettrica in qualsiasi momento, sempre allo stesso prezzo; non ci verrebbe in mente che i produttori considerino una cosa del tutto naturale “seguire la domanda”; ovvero sovradimensionare le loro centrali per poter fornire energia in qualsiasi momento secondo la richiesta, per poi tenerle spente quando la richiesta è bassa.  In compenso, ci sembra ovvio che per avere energia dobbiamo accettare di inquinare l’atmosfera, di surriscaldare il pianeta, di vivere in città che sembrano camere a gas, di dover importare le risorse dalle quali ormai dipendiamo in modo vitale da paesi lontani e non particolarmente amichevoli nei nostri riguardi.

Ma che razza di scatola ci saremmo costruiti, invece, se non ci fosse stato il petrolio e gli altri fossili? Possiamo immaginarci come si sarebbe evoluta la civiltà umana se questo pianeta non fosse stato soggetto alle leggi della geologia che hanno creato petrolio e carbone, oppure se – saggiamente – avessimo deciso fin dall’inizio di non utilizzarli?

Prima che il carbone cominciasse ad avere importanza come sorgente di energia, a partire dalla seconda metà del secolo diciassettesimo, già in Europa si cominciava ad utilizzare su larga scala l’energia eolica e idroelettrica in forma di mulini a vento e ad acqua. Gradualmente, queste fonti furono soppiantate dalle nuove tecnologie basate sui fossili; tuttavia in Italia si usavano ancora i mulini ad acqua cinquant’anni fa e i mulini a vento per estrarre acqua dai pozzi sono ancora in uso in certe regioni del Nord Africa. Che ci siano voluti quasi due secoli per soppiantarli completamente indica che erano sorgenti non prive di una loro validità economica, già con le tecnologie relativamente primitive dei primi tempi. All’inizio del a ventesimo secolo, si sviluppavano addirittura prototipi di impianti solari a concentrazione accoppiati a turbine a vapore per la produzione di energia elettrica.

Ora, ammettiamo che la transizione dall’energia rinnovabile a quella fossile non sia mai avvenuta. Dove saremmo adesso? Beh, se le “vecchie rinnovabili” non hanno tenuto il passo con il carbone e il petrolio, vuol dire che avevano una resa meno buona; anche se non necessariamente cattiva. Perciò, non avremmo passato quella tumultuosa fase di sviluppo economico che fu resa possibile prima dal carbone e poi dal petrolio. Lo sviluppo sarebbe stato molto più lento e graduale – senza le tremende convulsioni che abbiamo visto nella storia, la rivoluzione francese, per esempio, che, molto probabilemnte, erano correlate a lotte per il controllo delle sorgenti di combustibili fossili. Tuttavia, in termini quantitativi, una diffusione capillare dei mulini a vento e idraulici, magari accoppiati a sistemi solari a concentrazione, avrebbe potuto generare quantità di energia elettrica per niente trascurabili.

E non ci sarebbe stata ragione di limitarsi ai mulini con le pale di legno e tela del tempo di Don Chisciotte. Se ci avessimo messo sopra lo sforzo di ricerca e sviluppo che abbiamo dedicato alle applicazioni del petrolio e dei fossili, possiamo pensare che le torri eoliche ad alta efficienza avrebbero potuto essere sviluppate già cento anni fa e anche di più. E poi, perché non pensare all’eolico ad alta quota già nell’800? Gli aquiloni sono noti da millenni e con dei robusti cavi di seta niente vietava di sviluppare un kitegen già allora. E, infine, la strada verso l’energia fotovoltaica sarebbe stata possibile già a partire dagli anni 1930, quando la meccanica quantistica era stata sviluppata e il principio delle giunzioni di semiconduttori era stato compreso.

Dal punto di delle applicazioni tecnologiche, non avremmo mai sviluppato cose come i motori a vapore o i motori a combustione interna. D’altra parte, avremmo avuto più difficoltà a sviluppare mezzi di trasporto a lungo raggio. Le ferrovie non sarebbero mai esistite senza carbone, se non per il trasporto locale. Lo stesso sarebbe stato il caso per automobili e autostrade (che non sarebbero state possibili senza bitume che viene dal petrolio). Ci mancherebbero certe cose che a noi sembrano ovvie: materie plastiche, per esempio – dovremmo usare di più il legno e altri materiali naturali.

Ma i motori elettrici avrebbero potuto svilupparsi bene per la disponibilità di energia elettrica creata dai mulini: avremmo potuto sviluppare più o meno tutte le tecnologie di cui disponiamo oggi – incluso l’elettronica, i microprocessori, le fibre ottiche, computer e tante altre cose. Nessuna di queste cose dipende dai combustibili fossili: hanno solo bisogno di elettricità. Per cui, questo mondo ipotetico avrebbe internet, radio e tv, ma la mobilità individuale sarebbe più ridotta e si baserebbe su veicoli pubblici o privati elettrici a corto raggio. Non sarebbe pratico vivere nelle periferie di oggi; vivremmo in città ad alta densità abitativa, probabilmente l’ascensore sarebbe uno dei mezzi di trasporto più comuni e più importanti. Non avremmo aerei passeggeri o da trasporto; probabilmente avremmo dirigibili elettrici fotovoltaici. Avremmo navi a vela, o forse navi elettriche fotovoltaiche. In vacanza, non potremmo andare troppo lontano ma le nostre città sarebbero più vivibili di quelle di oggi e non sentiremmo la mancanza della settimana a Sharm El Sheik. Il mondo sarebbe regionalizzato e non globalizzato. Non è detto che ci sarebbero meno guerre ma quelle che ci fossero sarebbero più locali e regionali e non utilizzerebbero carri armati e bombardieri (ma dirigibili da bombardamento, forse si). Qualcuno avrebbe anche potuto inventare la bomba atomica; ma forse sarebbe stata un’impresa troppo costosa e poco pratica da portare su un dirigibile.

Sarebbe un mondo molto diverso dal dal punto di vista della disponibilità quotidiana dell’energia. Oggi, siamo abituati al fatto che abbiamo energia a disposizione quando vogliamo e quanta ne vogliamo. Invece, in un mondo che si è evoluto sulla base della disponibilità di energia rinnovabile, l’energia elettrica sarebbe – perlomeno in parte – una merce stagionale: l’energia solare sarebbe più cara in inverno che in estate, ma l’inverso sarebbe vero per l’energia idroelettrica. A seconda della disponibilità, ci potremmo aspettare di pagare l’energia a prezzi diversi a seconda dell’ora del giorno e della stagione. Nessuno resterebbe necessariamente al buio e al freddo: l’energia si potrebbe stoccare in varie forme (idroelettrica o come idrogeno). Ma lo stoccaggio costa caro e chi volesse utilizzare energia immagazzinata dovrebbe rassegnarsi a pagarla di più – oppure a risparmiare.

Quindi, un mondo basato soltanto sull’energia rinnovabile è perfettamente possibile ed è anche un mondo attraente per tante ragioni: più pulito  e più tranquillo del nostro. Però, è una “scatola” completamente diversa da quella che contiene oggi i combustibili fossili. E’ possibile passare da una scatola all’altra e costruire una civiltà basata sulle rinnovabili? Perchè no? Basta pensare fuori dalla scatola.