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Ambiente

Il RISPARMIO ENERGETICO

Il risparmio energetico è rappresentato,in linea del tutto generale,dall’insieme degli interventi adottati sui sistemi energetici,sugli impianti,sulle strutture,sui componenti e sui materiali impiegati per la realizzazione di un manufatto,in grado di portare alla riduzione complessiva del consumo di energia all’interno di un edificio.

1.1    Aspetti ambientali del risparmio energetico

Uno degli aspetti ambientali maggiormente significativo legato al consumo complessivo delle risorse energetiche fossili o,per cosi’ dire,di tipo tradizionale,è certamente il cosidetto effetto serra. L’effetto serra è,inizialmente,un fenomeno naturale connesso alla presenza intorno al pianeta Terra di un’atmosfera che assorbe una parte dei raggi infrarossi emessi dal suolo riscaldato dalla radiazione ricevuta dal sole.L’effetto serra,pertanto,permette al pianeta Terra di avere e conservare una temperatura media superiore alla temperatura di congelamento dell’acqua e ,di fatto,di consentire lo svolgimento complessivo della vita terestre.

Le sostanze che determinanol’effetto serra sul nostro pianeta,chiamate comunemente gas-serra,sono essenzialmente il vapore acqueo,l’anidride carbonica,il metano e l’ozono.Tali gas-serra,principalmente presenti nell’atmosfera terrestre,sono di origine sia naturale che antropica,assorbono e successivamente emettono a specifiche lunghezza d’onda nello spettro della radiazione infrarossa.
Tale specifica proprietà causa il fenomeno denominato effetto serra.

Oltre a questi gas di origine naturale,esiste anche una serie abbastanza numerosa di gas-serra rilasciati in atmosfera,di origine esclusivamente antropica come, ad esempio,gli alocarburi,tra i quali i più conosciuti sono da annoverare i clorofluorocarburi (CFC). I gas alogenati sono emessi in quantità molto inferiori rispetto aCO2,CH4 e N2O,ma al contrario possono avere un ciclo di vita molto più lungo ed anche un forte effetto radiattivo,decisamente superiore a quello dell’anidride carbonica ( da 3.000 a 13.000 volte superiore).

Il nome commerciale di freon identifica tale famiglia di gas derivati dal metano e dall’etano per sostituzione chimica degli atomi di idrogeno con atomi di alogeni (cloro,fluoro,bromo). I freon hanno trovato largo impiego prevalentemente nell’industria del freddo,utilizzati come fluidi del ciclo frigorifero. Inoltre sono stai impiegati come gas di propulsione per aerosol,come solventi ed anche come fluido per la ricerca di fughe.
Attualmente sono stati quasi totalmente abbandonati perché dichiarati responsabili del cosidetto ”buco dell’ozono”,cioè della progressiva degradazione dello strato di ozono nell’alta atmofera alle alte latitudini.

Lo stato di ozono ha la funzione di filtro per le radiazioni ultraviolette in quanto riesce a trattenere,  da solo,circa il 99% della radiazione UV solare. Tali radiazioni possono essere dannose per la pelle provocando i melenomi,possono provocare una parziale inibizione del processo naturale della fotosintesi delle piante e distruggere frazioni importanti del fitoplancton che è alla base della catena alimentare marina.
Attualmente,secondo alcune specifiche fonti d’informazione,è ancora controversa l’attendibilità delle prove scientifiche che identificano i freon come agenti responsabili dell’assottigliamento dello strato di ozono.I nuovi ritrovati chimici adottati ed utilizzati al posto dei freon sono ancora oggi coperti da brevetto in USA.

La persistenza più lunga in atmosfera ed il maggior effetto radiattivo di tali gas costituiscono il cosidetto Global Warming Potential (GWP) o potenziale di riscaldamento globale. Il GWP rappresenta la misuradi quanto un gas-serra contribuisca al riscaldamento globale rispetto all’anidride carbonica.I valori di GWP sono calcolati dall’ormai famoso Intergovernmental Panel on Climate Change che li utilizza come fattori di conversione per il calcolo delle emissioni di tutti i gas-serra in emissioni di CO2 equivalente.
Tali emissioni sono regolamentate dal Protocollo di Kyotyo che,nello specifico,si occupa delle emissioni di CO2,N2O,CH4,dell’esafluoruro di zolfo,degliidrofluorocarburi e dei perfluorocarburi.

Il Protocollo di Kyoto è un trattato ambientale internazionale sottoscritto nella città del Giapponel’11 dicembre 1997 da 160 Paesi in occasione della Conferenza COP3 della Convenzione Duadro delle Nazioni Unite sui Cambiamneti climatici e sul riscaldamneto globale.
E’ entrato in vigore il 16 Febbraio 2005 dopo la formale ratifica da parte della Russia.
Il trattato ha l’obiettivo prioritario delle riduzioni delle emissioni dei gas-serra sulla base delle ipotesi di riscaldamento globale del pianeta.

1.2   Interventi operativi e gestionali per il risparmio energetico

Come già detto in precedenza,all’interno della definizione generale di risparmio energetico,sono da considerare le diverse tecniche finalizzate alla riduzione dei consumi di energia necessaria allo svolgimento delle varie attività umane come,ad esempio,all’interno di un edificio o comunque in uno spazio confinato e l’utilizzo di speciali materiali isolanti che possono essere di origine naturale e/o artificiale.
Il risparmio energetico,quindi,può essere ottenuto sia modificando i processi in modo che ci siano meno sprechi,sia utilizzando tecnologie e materiali in grado di trasformare l’energia da una forma all’altra in modo più efficiente.
Uno degli esempi più comuni e quotidiani è dato,appunto,dalla sostituzione delle lampadine ad incandescenza con quelle fluorescenti che emettono una quantità di energia luminosa diverse volte superiore alle prime a parità di energia consumata.
Nella lampadina ad incandescenzala produzione di luce avviene portando un filamento metallico di tungsteno all’incandesscenza alla temperatura di 2700°C. Il filamento di tungsteno è posto sotto vuoto e l’assenza di ossigeno a contatto con il filamento è garantito dalla relativa ampolla,generalmente di vetro,della lampadina stessa.

La lampadina fluorescente,invece,è un particolare tipo di lampada a scarica in cui l’emessione luminosa visibile è ,per cosi’ dire,indiretta,in quanto non è emessa direttamente dal gas ionizzato ma da un materiale fluorescente.
Questo tipo di lampade sono erroneamente chiamate lampade al neon o tubi al neon,anche se in realtà,al contrario,il funzionamento è garantito dalla presenza dei vapori di mercurio e non alla presenza del neon.
Tale lampada fluorescente è essenzialmente costituita da un tubo di vetro,lineare,circolare o variamente sagomato,al cui interno viene inizialmente praticato il vuoto e ppoi introdotto un gas nobile (argo o neon ) ed una piccola quantità di mercurio liquido,che si pone in equilibrio con il suo vapore.

La superfice interna del tubo è rivestista di un materiale fluorescente ed ai due estremi del tubo sono presenti due elettrodi.
Il fosforo di cui è ricoperto esternamente il tubo,investito di tali radiazioni,emette una luce visibile ed una differente composizione del  materiale fluorescente permette di produrre una luce più calda  oppure più fredda.
Le lampade fluorescenti hanno una vita media molto maggiore rispetto a quelle ad incandescenza,ma la loro durata è fortemente influenzata dal numero di accensioni e spegnimenti.

Anche negli impianti di riscaldamento degli edifici possono trovare spazio specifici accorgimenti più o meno semplici per risparmiare il consumo di energia come,per esempio,l’uso delle valvole termostatiche ovvero l’uso di cronotermostati,come anche,sempre all’interno degli edifici,l’utilizzo di altri espedienti  più impegnativi per il risparmio energetico,come la sostituzione degli infissi obsoleti,delle vecchie caldaie con caldaie a condesensazione ed ad alto rendimento e l’isolamento delle pareti,possono portare a risultati particoilarmente significativi.
Pertanto per incidere sul risparmio energetico è necessario valutare prelimanarmente il fabbisogno complessivo di energia necessaria alle attività svolte all’interno di un edificio.

Il fabbisogno energetico di un edificio,che deve essere coperto da fonti energetiche esterne allo stesso quali,ad esempio,il gasolio,il metano e l’energia elettrica,può essere definito attraverso il calcolo del suo bilancio energetico complessivo.
Tale fabbisogno,in genere valutato su base annuale,può essere calcolato per ogni metro quadrato di superficie abitabile.
In linea generale,quindi,nel bilancio energetico complessivo di un edificio,troviamo prioritariamente il riscaldamento invernale cui vengono contrapposti gli apporti energetici gratuiti e le perdite di calore. La differenza tra questi termini mette in evidenza un valore energetico in grado di definire il fabbisogno termico da coprire annualmente utilizzando fonti energetiche esterne all’edificio.

Le fonti gratuite di calore sono costituite,ad esmpio,dall’energia solare nella sua forma diretta,diffusa e riflessa all’interno,dal calore prodotto dalle persone presenti negli ambienti interni di un edificio e dal calore prodotto dall’illuminazione artificiale.
Le principali perdite di calore,invece,sono dovute,in particolare,alla trasmissione del calore attraverso l’involucro edilizio dell’edificio,alla ventilazione dell’edificio stesso ed alla trasformazione dell’energia e possono essere ridotte attraverso un opportuno isolamento termico dell’involucro esterno dell’edificio,dalla regolazione e controllo complessivo della ventilazione,dall’utilizzo di impianti di riscaldamento ad alta efficienza e dall’impiego di speciali sistemi di recupero di calore.

Gli accorgimenti principali da attuare per la riduzione complessiva del dispendio di energia in un edificio,attuando in tal modo un” intelligente” e valido risparmio energetico,consistono,quindi,in una progettazione razionale,oculata e particolarmente attenta,ad esempio,all’orientamento del manufatto,all’uso di materiali compatibili,ad un migliore isolamento termico dello stesso,attuata fin dall’inizio,ed in un maggiore impego di tecnologie e di specifici impianti ad alta efficienza energetica.