Martedì 17 Aprile 2018 abbiamo ospitato, per la rassegna Energy Talks – Incontri con la Ricerca, la nostra amica e collega Laura Carnieletto, ingegnera energetica e dottoranda presso il Dipartimento di Ingegneria Industriale (DII) dell’Università di Padova. Laura ha esposto il suo lavoro di tesi magistrale, intitolato Riqualificazione energetica del quartiere Crocifisso di Padova, teleriscaldamento e recupero del rifiuto umido, premiato dal GSE lo scorso Febbraio a Roma, nel contesto della Giornata Qualità Italia indetta dal Comitato Leonardo – Italian Quality Committee. La tesi descrive un progetto per l’efficientamento dell’utilizzo delle risorse energetiche e ambientali in una zona residenziale del quartiere Crocifisso di Padova, oggetto di un’iniziativa comunale di social housing e coworking. Oltre alla validità del contenuto tecnico, Il GSE ha riconosciuto e premiato il carattere innovativo e interdisciplinare dell’elaborato. 

Il lavoro di Laura è dedicato principalmente alla razionalizzazione dei sistemi di riscaldamento, della gestione del rifiuto umido e del trattamento di acque grigie e piovane di alcune grosse utenze dell’isolato, tra cui un ostello, un campus universitario e la chiesa del Ss. Crocifisso. Lo scopo era quello di individuare e progettare gli interventi migliori al fine di realizzare una gestione integrata e sostenibile delle risorse già presenti sul territorio.

Tutto era partito dall’idea di sfruttare in modo più efficiente (e remunerativo) un preesistente gruppo caldaie, attualmente sovradimensionato rispetto alle esigenze effettive delle varie strutture. Studiando i carichi termici degli edifici circostanti, con i relativi profili orari, Laura è arrivata a modellizzare in TRNSYS un impianto di teleriscaldamento che, alimentato appunto dalla centrale termica esistente, fosse in grado di servire le utenze sopra citate, producendo un risparmio superiore al 50%. Le criticità emerse dal modello riguardavano essenzialmente gli sbilanciamenti che uno dei complessi più isolati introduceva nel sistema, a causa della sua elevata richiesta (rispetto alla capacità della rete) in certe ore della giornata.

Per ridurre il prelievo in quel nodo, Laura ha suggerito l’installazione in loco di pompe di calore ad acqua di falda, caratterizzate da un costo d’investimento iniziale molto elevato (ed un complesso iter autorizzativo), ma complessivamente in grado di produrre un ulteriore risparmio (>70%) in bolletta. Sono state proposte anche soluzioni alternative (PdC geotermiche accoppiate a fotovoltaico, caldaie a condensazione, etc.) con costi e performance inferiori.

Arrivata a questo punto, Laura ha pensato che limitarsi alla valutazione energetica fosse insufficiente ai fini dell’efficientamento e della sostenibilità complessiva del sistema. Attingendo alle competenze acquisite seguendo Solid Waste Mangement, insegnamento di Environmental Engineering all’Università di Padova, Laura ha analizzato anche le potenzialità di un più completo sfruttamento delle risorse localmente disponibili, comprese quelle umane. Dopo aver analizzato il volume della frazione organica dei rifiuti solidi (FORSU) prodotti dai residenti, nel progetto è stato inserito un piccolo impianto per la digestione anaerobica degli scarti, da cui è possibile ricavare biogas e altri composti utili. 

L’ultima proposta di Laura riguardava la gestione delle risorse idriche, attraverso il trattamento e il riutilizzo delle’acqua piovana e delle c.d. acque grigie (scarichi di docce, lavandini, lavastoviglie, lavatrici, ecc., tipicamente contenenti saponi e detergenti).

La soluzione da lei individuata per il trattamento delle acque grigie consiste in un impianto domestico di fitodepurazione. Questa tecnologia – consolidata da anni, ma ancora poco diffusa – si basa su processi biologici naturali, tali per cui le sostanze indesiderate vengono decomposte dal metabolismo della flora batterica tipica degli ambienti umidi paludosi. I reflui vengono incanalati all’interno di una vasca impermeabile e scorrono lentamente attraverso un substrato poroso (ad es. ghiaia), sul quale radicano speciali piante palustri: le radici ed il substrato trattengono le impurità più grossolane, mentre i microorganismi digeriscono la maggior parte dei composti nocivi. La presenza delle piante rende stabile il sistema, assicurando la ciclicità del processo e contribuendo allo svolgimento delle reazioni chimiche di decomposizione. A valle viene infine posizionato un ulteriore filtro che abbatte definitivamente il contenuto tossico.

Per le acque piovane, invece, il progetto prevede di costruire un bacino interrato e coperto che consenta un accumulo idrico per 3 giorni di autonomia. Questo sistema non occupa spazio in superficie, tanto che il terreno soprastante può essere tranquillamente adibito a parcheggio o a giardino. L’acqua recuperata viene dunque riciclata a scopo irriguo oppure destinata ad alimentare gli sciacquoni nei bagni delle abitazioni.

Laura ha così fornito una visione globale di riqualificazione, che le è valsa il premio GSE come miglior tesi.

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