Esiste un modo ecologico e sostenibile per riscaldare e raffreddare gli edifici? La risposta potrebbe essere proprio sotto i nostri piedi. Gli acquiferi, formazioni di rocce porose o di materiali come sabbia e ghiaia, possono essere sfruttati come gigantesche "batterie" naturali grazie a una tecnologia chiamata Aquifer Thermal Energy Storage (ATES).
Un tesoro energetico nel sottosuolo
Gli acquiferi hanno la capacità di conservare energia termica grazie alle proprietà isolanti della Terra. Sfruttando queste caratteristiche, è possibile trasferire energia termica agli edifici in superficie senza usare gas naturale o energia elettrica proveniente da combustibili fossili. Questa forma di geotermia prevede due pozzi separati, uno caldo e uno freddo, che collegano la superficie all'acqua di falda sottostante.
Durante l'inverno, l'acqua viene pompata dal pozzo caldo, che ha una temperatura intorno ai 15 gradi Celsius, e fatta passare attraverso uno scambiatore di calore. Insieme a una pompa di calore, questo processo estrae il calore dall'acqua sotterranea per riscaldare gli ambienti interni. L'acqua, ora più fredda, viene poi immessa nel secondo pozzo, creando una riserva di acqua fredda da utilizzare durante l'estate per raffreddare gli edifici.
Poiché le pompe e le altre apparecchiature funzionano con energia rinnovabile, come solare o eolica, questo sistema idrotermico contribuisce a ridurre la domanda di combustibili fossili e a limitare le emissioni di carbonio. Un nuovo paper pubblicato su Applied Energy (ve lo linko qui) dice che ATES potrebbe ridurre fino al 40% l'uso di gas naturale ed energia elettrica per il riscaldamento e il raffreddamento.
Acquiferi, la tecnologia non è per tutti...
Nonostante i numerosi vantaggi, la tecnologia ATES non è ancora ampiamente adottata a livello globale. Circa l'85% dei sistemi ATES si trova nei Paesi Bassi, dove la geologia è favorevole e sono presenti rigidi standard nazionali per l'efficienza energetica. Tuttavia, studi recenti hanno dimostrato che ampie aree della Germania e quasi un terzo della popolazione spagnola vivono in zone adatte all'ATES. E anche l'Italia è messa bene, come potete vedere da questa cartina. I "capofila" che potrebbero sfruttare questa tecnologia più degli altri sono Piemonte, Emilia Romagna, Toscana.
La tecnologia ATES non è adatta a tutte le aree, ovviamente, in quanto dipende da una serie di fattori geologici complessi. Si tratta di serbatoi geotermici a bassissima entalpia. Ad esempio, una città costruita su roccia solida non avrebbe facile accesso a un acquifero, e anche una città con accesso a un acquifero necessiterebbe di una sufficiente "conducibilità idraulica", ovvero una facilità di flusso dell'acqua attraverso i materiali sotterranei come sabbia e ghiaia. ATES presenta anche degli ostacoli, come i costi elevati legati all'analisi geologica degli acquiferi, e all'installazione dell'attrezzatura di perforazione e pompaggio.
...ma dove si può fare, funziona
Una volta realizzati i pozzi e le pompe, il sistema funziona con energia solare o eolica abbondante e gratuita. ATES occupa poco spazio in superficie, lasciando spazio per giardini urbani e altre aree verdi aperte di cui le città hanno sempre più bisogno. E non sono gli unici vantaggi che la tecnologia offre: primi fra tutti, una riduzione della dipendenza dalle risorse energetiche non rinnovabili e un impatto minore sull'ambiente. ATES è particolarmente adatta a edifici di grandi dimensioni, come ospedali o gruppi di edifici come gli istituti universitari, che possono condividere un impianto dedicato per i pozzi e le altre apparecchiature.
Se si è disposti a investire inizialmente per migliorare la resilienza climatica e diventare più sostenibili, la tecnologia che ricorre agli acquiferi rappresenta un'opzione ideale. Con la crescente consapevolezza dei cambiamenti climatici e la necessità di ridurre le emissioni di gas serra, ATES potrebbe diventare una soluzione sempre più popolare per un futuro energetico sostenibile.
