Pompe di calore: la transizione energetica e il turnover tecnologico

Nell’ambito della transizione energetica, fortemente spinta dalle politiche internazionali e quantomai necessaria, i dati confermano che quasi il 50% dell’energia consumata nell’UE viene utilizzata per la climatizzazione degli edifici e la produzione di acqua calda sanitaria. Gli obiettivi di decarbonizzazione e di neutralità climatica prefissati rappresentano senz’altro una sfida ambiziosa e non semplice, tuttavia la fiducia nello sviluppo tecnologico e la crescente consapevolezza riguardo l’importanza del raggiungimento di tali obiettivi pongono gli stessi in un’ottica ottimista, considerandoli una notevole opportunità di crescita. 

Riguardo la climatizzazione, negli ultimi anni, le pompe di calore si sono confermate indiscusse protagoniste. La rapida evoluzione delle tecnologie, che sfruttano fonti rinnovabili come l'aria, l'acqua e il suolo, rappresentano una delle soluzioni più promettenti per ridurre le emissioni di gas serra e migliorare l'efficienza energetica degli edifici. Uno dei concetti-chiave di tale successo è rappresentato dal turnover tecnologico. Il turnover tecnologico, in termini generali, si riferisce al processo di sostituzione, aggiornamento e innovazione tecnologica all'interno di un determinato settore; nella fattispecie, nel mercato della climatizzazione, tale concetto implica l'abbandono di tecnologie obsolete, prime tra tutti quelle implicanti l’impiego di combustibili fossili per la generazione di energia, in favore di soluzioni più avanzate, efficienti e conformi alle nuove normative di sostenibilità mediante lo sfruttamento delle fonti energetiche rinnovabili nonché rispondenti ai principi dell’economia circolare. 

Fino a pochi anni fa, rimanendo nell’ambito della climatizzazione degli edifici, il concetto di turnover tecnologico riguardava, per lo più, la mera sostituzione di una caldaia a gas tradizionale con una caldaia a condensazione: lo schiacciante gap in positivo del rendimento degli apparecchi a gas con tecnologia di recupero dei fumi rispetto ai generatori tradizionali garantiva un notevole risparmio energetico ed economico, a fronte di un investimento iniziale abbordabile, senza la necessità di ricorrere a opere invasive sia dal punto di vista impiantistico che da quello edile; tuttavia, questa innovazione non era altrettanto convincente in termini di sostenibilità dato che da un lato perpetrava la dipendenza da combustibile fossile per l’alimentazione del generatore e dall’altro perdurava il problema delle emissioni dei gas di combustione (quali anidride carbonica CO2, ossidi di azoto NOx, monossido di carbonio CO) in atmosfera. 

Parallelamente, come “alternativa green” ai predetti generatori, si è vista una rapida diffusione di apparecchi alimentati a biomasse - principalmente legnose (pellet, legna da ardere, cippato) o biogas - quali stufe, termocamini e caldaie; tali generatori rappresentano senz’altro un salto in avanti verso l’abbandono dei combustibili fossili e sono a tutt’oggi una buona soluzione per il riscaldamento degli ambienti e per la produzione di acqua calda sanitaria, seppure anch’essi non siano esenti da alcune problematiche. In alcune realtà, ad esempio nei condomini e nei centri ad alta densità urbanistica, questi generatori possono trovare difficoltà tecniche di installazione in quanto necessitano di una canna fumaria dedicata e specifica; il combustibile, in particolar modo quello legnoso, necessita di spazi dedicati allo stoccaggio e inoltre, al fine di garantire la virtuosità e l’effettiva sostenibilità del sistema, deve provenire da filiere regolamentate e certificate i cui attori assicurino politiche di rimboschimento e di produzione sostenibile; gli apparecchi alimentati a biomassa legnosa necessitano di manutenzioni più frequenti ed esose; rimane, infine, il problema legato alle emissioni di combustione in atmosfera che, a seconda della biomassa utilizzata, possono essere polveri sottili (PM10, PM2,5), composti volatili (COV) e i già citati monossido di carbonio e ossidi di azoto. 

In questo contesto, il sorprendente sviluppo della tecnologia a pompa di calore ha trovato un fertile terreno di diffusione. Le pompe di calore sono sistemi di climatizzazione che sfruttano l'energia termica presente nell'ambiente circostante per riscaldare o raffrescare gli ambienti interni; il loro funzionamento si basa sul principio del trasferimento di calore da una zona a temperatura più bassa verso una a temperatura più alta, utilizzando energia elettrica per spostare il calore attraverso un ciclo termodinamico. 

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