Valutazione LCA (Life Cycle Assessment), impianto ibrido fotovoltaico/mini-idro, utilizzo di materiali eco-compatibili: le componenti di un corretto approccio progettuale per un edificio sul Monte Bianco
L’immagine di un edificio a bassissimo impatto ambientale, situato ad alta quota, integrato in una natura incontaminata ed energeticamente indipendente da essa, può rappresentare l’esempio per eccellenza di sviluppo sostenibile. E’ questo il caso della Casermetta del Col de la Seigne, nel territorio del Monte Bianco, a 2365mt s.l.m., edificio di proprietà della Regione Autonoma Valle d’Aosta, la cui ristrutturazione si inserisce nel quadro di azioni concrete intraprese da Espace Mont Blanc, Istituto di cooperazione che riunisce Italia, Francia e Svizzera nella protezione e valorizzazione del territorio del Monte Bianco.
Collocazione geografica e finalità dell’intervento, volto a favorire la conoscenza del patrimonio naturale e a sensibilizzare il pubblico sul rispetto dell’ambiente, giustificano, laddove ve ne fosse la necessità, l’importanza dedicata all’aspetto progettuale, affidato per l’occasione allo Studio Green Research & Design di Cuneo: la selezione dei materiali da impiegare in modo eco-compatibile e l’analisi delle fonti rinnovabili aventi minore impatto paesaggistico degli impianti tecnologici hanno ricoperto un ruolo cardine nella fase progettuale.
Di fondamentale importanza per le scelte è stata l’applicazione della metodologia di valutazione LCA (Life Cycle Assestment) nella selezione del mix energetico rinnovabile.
Originariamente, la LCA venne definita dalla SETAC (SETAC, 1993) come “un procedimento oggettivo di valutazione dei carichi energetici ed ambientali relativi ad un processo o un’attività, effettuato attraverso l’identificazione dell’energia, dei materiali usati e dei rifiuti rilasciati nell’ambiente. La valutazione include l’intero ciclo di vita del processo o attività, comprendendo l’estrazione e il trattamento delle materie prime, la fabbricazione, il trasporto, la distribuzione, l’uso, il riuso, il riciclo e lo smaltimento finale”.
Con tale procedimento si sono sottoposti a valutazione le tecnologie rinnovabili di possibile attuazione: Idroelettrico, Fotovoltaico ed Eolico. Principale obiettivo dello studio è quindi stato quello di valutare, in un’ottica di tipo LCA, il “mix energetico” ottenibile sfruttando diversi impianti ad energia rinnovabile per alimentare la struttura.
Basandosi su una serie di simulazioni atte a confrontare le diverse alternative possibili sono emerse le seguenti considerazioni:
• l’analisi di tipo LCA sviluppata riferendosi alla produzione di 1 kWh, considerando i tre impianti in condizioni nominali di funzionamento, dimostra che la soluzione di generazione idroelettrica è da preferire per via dei ridotti consumi energetici e impatto ambientale. È inoltre possibile notare che l’utilizzo delle tecnologie “rinnovabili” risulta in ogni caso meno invasivo, per gli indicatori presi in esame, rispetto allo sfruttamento di un gruppo elettrogeno alimentato con combustibili tradizionali;
• valutando l’apporto dei tre impianti, per mezzo di indicatori energetici ed ambientali, si è riscontrato che le prestazioni energetiche (kWh totali prodotti) nell’intero ciclo vita dell’impianto eolico risultano molto inferiori rispetto alle altre due tipologie di impianto.
E’ stata così definita una soluzione impiantistica costituita da un impianto IBRIDO fotovoltaico stand-alone e micro-idroelettrico, accoppiato ad un sistema di accumulo.
L’energia prodotta mediante l’impianto fotovoltaico, in base ai dati relativi alle prestazioni previste è stata stimata in 839 kWh/anno; da tale informazione, ipotizzando una vita utile dell’impianto pari a 25 anni, si può ipotizzare che l’energia prodotta durante l’intera vita produttiva sia pari a circa 20,97 MWh (75,51 GJ). L’installazione è composta da 21 moduli con celle in silicio policristallino, aventi una potenza di 75 Wp cadauno ed una superficie complessiva di 10,11 m2. La gestione del fine vita dell’impianto fotovoltaico risulta particolarmente complessa da affrontare, tuttavia, tra le diverse attività possibili, quella maggiormente praticabile appare essere il riciclo finalizzato al recupero.
L’energia prodotta utilizzando l’impianto idroelettrico può essere determinata considerando che la potenza associata alla turbina è pari a 1330 W e che lo sfruttamento è di 24 ore al giorno; in questo modo la produzione giornaliera è di 31,92 kWh/d. Ipotizzando una vita utile dell’impianto di 25 anni, è possibile stimare che l’energia prodotta durante l’intera vita produttiva sia pari a circa 291 MWh (1.048 GJ). L’impianto è costituito da un’opera di presa con desabbiatore (realizzata mediante una vasca in acciaio rivestita in cemento) posta nel vicino ruscello e da una condotta forzata (polietilene) che alimenta una turbina Pelton (portata=3 litri al secondo; salto=75 metri). Dal punto di vista della gestione del fine vita, gli elementi strutturali sono realizzati in gran parte da alluminio, acciaio e materie plastiche (HDPE e PVC), recuperabili tramite le tradizionali filiere.
Un’ultima considerazione va agli apporti termici, ottenuti da collettori solari integrati al tetto su una superficie di 18mq. L’impianto è abbinato ad una distribuzione di calore a pannelli radianti annegati nel pavimento. Su tale soluzione, che adotta le comuni tecnologie applicative, non ci si sofferma nell’approfondimento tecnico.
Considerate le caratteristiche descritte, l’impianto energetico attuato al Col de la Seigne può indubbiamente essere considerato come impianto-pilota riproponibile per altre strutture simili.
