Dalla smart city alla smart house

Nell’aula 208 dell’IISS Righi di Taranto oggi si è tenuto un nuovo incontro di Ecodidattica intitolato “Green economy: verso la casa zero energy”. 

Il professor Alessandro Marescotti, referente del progetto Ecodidattica, ha dato il via all’incontro presentando uno strumento per la misurazione della radioattività. Questo dispositivo, come l’analizzatore di IPA, è uno strumento smart, omologato e capace di rilevare particolari rischi per la salute dei cittadini.

Uno degli obiettivi del progetto è quello di realizzare un laboratorio per il futuro.

L’IISS Righi ha da poco firmato un protocollo di intesa con il CNR (Consiglio Nazionale delle Ricerche), con il quale sta avanzando l’idea di risanare dei terreni utilizzando dei pioppi che verranno in seguito usati per creare biomateriale. Questo progetto punta su nuovo tipo di economia che sta rivoluzionando il mondo, la cosiddetta “economia circolare”.  

La sostenibilità ambientale è essenziale per il nostro pianeta.

Nella fase introduttiva dell’incontro sono state proiettate delle diapositive riguardanti la green economy. Le slide sono inerenti al libro intitolato “La corsa della green economy” degli autori Antonio Cianciullo e Gianni Silvestrini. L’ONU considera la green economy come una grande opportunità per creare lavoro. Il libro esalta l'orientamento innovativo intrapreso da diversi paesi che hanno pensato di investire nella nuova “economia verde” traendone diversi vantaggi. A Stoccolma sono stati investiti ingenti somme di denaro nei mezzi di trasporto, che non solo contribuiscono al risparmio energetico, ma anche economico. La Sassonia è diventata la Solar Valley tedesca, lì si producono infatti il 20% delle celle fotovoltaiche mondiali. Nel territorio italiano, più precisamente nelle Marche, troviamo la prima casa a zero emissioni. In California hanno realizzato dei frigoriferi tecnologici capaci di risparmiare una tale quantità di energia che si potrebbe pensare di chiudere una centrale nucleare. Negli Stati Uniti la potenza elettrica derivante dall'energia eolica è impressionante. In Cina mezzo miliardo di persone utilizzano energia pulita. Nella Corea del Sud la componente verde nei pacchetti di stimolo all’economia è aumentata fino all’80.5%. Le ragioni del successo di questi paesi sono legate innanzitutto alle amministrazioni locali. Avere una classe dirigente competente è essenziale per uno sviluppo economico di successo.

La green economy sta dando una svolta radicale all’economia.

Un obiettivo comune è quello di ottenere quante più zone residenziali a zero IPA, a tale scopo è molto importante una rivoluzione nei trasporti e l’utilizzo della bicicletta.

A seguito della prima parte introduttiva dell’incontro, è intervenuto l’ing. Alessandro Cannavale, ricercatore presso il Politecnico di Bari ed esperto di nanotecnologie. L’ing. Cannavale ha subito attirato l’attenzione dei presenti mostrando loro un dispositivo OLED (Organic Light Emitting Diode). A differenza dei sistemi a LED, che usano materiali di natura inorganica (ovvero che non contengono carbonio), i dispositivi OLED sono costituiti da strati di materiale organico. Questi display, molto sottili, hanno la capacità di emettere luce propria e richiedono minori quantità di energia per funzionare. La luce emessa da un sistema OLED può assumere diversi colori a seconda delle esigenze. Un OLED è realizzato da un substrato conduttivo al di sopra della quale vi è un materiale elettroluminescente posto sotto un catodo. Con gli OLED si libera il fotone, quindi il suo principio di funzionamento è contrario a quello dei pannelli fotovoltaici (nella quale il fotone viene catturato).

I discorsi dell’ingegner Cannavale hanno toccato diverse tematiche come: le smart grid, le smart city, i dispositivi innovativi per le case zero energy, il fotovoltaico ad Energy Harvesting e i materiali cromogenici.

Una smart city è un modello di città che utilizza energia, sistemi e strumenti urbanistici in modo intelligente. Queste città garantiscono uno sviluppo ecosostenibile e un’alta qualità della vita. Per ottenere una città intelligente non è sufficiente il semplice risparmio di energia, le smart city sono infatti basate essenzialmente sull’efficienza energetica. In queste zone sarebbe opportuno possedere delle particolari reti elettriche, come le smart grid. La smart grid è una rete elettrica intelligente dotata di sensori che raccolgono informazioni in tempo reale ottimizzando la distribuzione di energia. Con questo sistema si minimizzano i sovraccarichi e le variazioni della tensione elettrica intorno al suo valore nominale.

Il governo USA ha stanziato 11.6 miliardi di dollari per l’efficienza energetica, 6,5 miliardi per la produzione di energia da fonti energetiche rinnovabili, 4,4 miliardi di dollari per la modernizzazione delle rete e lo sviluppo di una smart grid, 2 miliardi per le tecnologie delle batterie per veicoli elettrici.

L’ing. Alessandro Cannavale ha successivamente illustrato un progetto pugliese intitolato INGRID (High-capacity hydrogen-based green-energy storage solutions for grid balancing). Il progetto INGRID sta realizzando un impianto dimostratore di grossa taglia, localizzato a Troia (FG), per il bilanciamento dell’energia elettrica  tramite moduli di magnesio ricchi di idrogeno in grado di accumulare il surplus di energia da fonti rinnovabili. Questo sistema rappresenta una soluzione innovativa per affrontare le problematiche connesse alla saturazione della capacità della rete elettrica, consentendo di accumulare in forma di idrogeno il surplus di energia elettrica che altrimenti andrebbe disperso.

Per poter arrivare ad una smart city c’è bisogno di una rivoluzione. I cinque pilastri della terza rivoluzione industriale, secondo Rifkin, sono: 

1. passaggio alle fonti di energia rinnovabili;

2. trasformazione  del patrimonio edilizio esistente in tutti i continenti in impianti di microgenerazione per raccogliere in loco le fonti di energia rinnovabili; 

3. applicazione dell’idrogeno e di altre tecnologie per stoccare energia;

4. Internet dell’energia; 

5. transizione dei mezzi di trasporto in una flotta di veicoli plug-in con celle a combustibile.

L’ing. Cannavale lavora nel campo delle nanotecnologie. La nanotecnologia è il progetto, la caratterizzazione, la produzione e l’applicazione di strutture, dispositivi e sistemi che prevedano il controllo della forma e della misura su scala nanometrica. La natura produce nano oggetti di vario genere. Le nanotecnologie sono in natura particelle di scala nanometrica. Ci sono degli elementi naturali che ispirano le nanotecnologie, tra questi troviamo: l’occhio della balena, la foglia di loto, la zampa del geco e la ragnatela del ragno.

In Puglia ci sono già le tecnologie adatte per la realizzazione di una casa Zero Energy. Ci sono quindi le opportunità per ottenere una smart house. Esistono, ad esempio, dei dispositivi per finestre realizzati in vetro che servono ad evitare la dispersione di calore per irraggiamento. Altri dispositivi sono in fase di sviluppo. Un gruppo di ingegneri sta sviluppando un dispositivo, simile ad una bandierina, che potrebbe essere installato sulle facciate degli edifici per produrre energia. Vi sono inoltre i vetri elettrocromici a veloce oscuramento per le finestre a risparmio energetico. Queste finestre sono in grado di passare da trasparenti a oscure in poco tempo, in modo tale da poter bloccare la luce nei momenti più caldi della giornata e, di conseguenza, ridurre i costi legati al condizionamento degli ambienti. L’intervento dell’ingegner Alessandro Cannavale ha rafforzato la consapevolezza che un cambiamento per le nostre città e per i nostri quartieri è già da oggi possibile. Ci sono a disposizione tutti i dispositivi e le tecnologie per poter avere un maggior risparmio, ma soprattutto una maggiore efficienza energetica.

Il Righi di Taranto, a partire dal prossimo anno scolastico, arricchirà la propria offerta formativa con l’articolazione energia. E’ un grande passo in avanti per il futuro della scuola e degli studenti, sul sito dell’IISS Righi di Taranto, si può leggere: “Dal prossimo anno scolastico 2017/2018 il nostro Istituto arricchirà la propria offerta formativa con l'articolazione ENERGIA nell'ambito dell'indirizzo MECCANICA, MECCATRONICA ED ENERGIA. L'articolazione “Energia” approfondisce, in particolare, le specifiche problematiche collegate alla conversione e utilizzazione dell’energia, anche nelle forme alternative, ai relativi sistemi tecnici di controllo e alle normative per la sicurezza e la tutela dell’ambiente. Tale nuova articolazione si inserisce nella Mission dell' iItituto Righi, da anni impegnato, anche in collaborazione con  ENEA (Ente Nazionale Energie Alternative), in progetti inerenti il risparmio energetico e la tutela dell'ambiente”.

 

Cliccare qui per le slides dell'ing. Alessandro Cannavale.