La casa energeticamente autarchica

Olio, gas, elettricità: negli ultimi anni i costi dell’energia sono aumentati. Dunque, l’idea di trasformare la propria casa in una piccola centrale elettrica e diventare così energeticamente indipendenti è allettante. Ma è davvero fattibile? E ne vale la pena?

La maggior parte degli edifici in Svizzera è collegata alla rete elettrica e riceve elettricità tutto l’anno per l’illuminazione, gli elettrodomestici ecc. Anche la maggior parte dei sistemi di riscaldamento richiede energia fornita dall’esterno, che si tratti di olio da riscaldamento trasportato via camion o di gas naturale, teleriscaldamento o elettricità proveniente dalle rispettive reti. Inoltre, in alcuni casi, i costi di questi servizi sono aumentati in modo significativo. Questo solleva la questione se sia fattibile generare e immagazzinare autonomamente l’energia necessaria per essere completamente indipendenti.

Sfruttare l’energia solare

Per chi vuole produrre quanta più energia possibile, la soluzione ideale è dotare il proprio edificio di pannelli solari: non solo il tetto, ma anche la facciata, la tettoia per la macchina o la ringhiera del balcone. A seconda delle dimensioni dell’impianto, durante i mesi estivi e forse anche dopo, sarà in grado di soddisfare il fabbisogno elettrico di una famiglia in questo periodo. Tuttavia, un impianto solare non fornisce elettricità in modo continuo, ma solo quando c’è il sole. Per essere completamente autarchici, è quindi necessario dotarsi di un sistema di accumulo, in modo da avere a disposizione elettricità anche quando è brutto tempo o è buio. In questi casi, un sistema di accumulo a batteria a breve termine per alcune ore o giorni è la soluzione ideale. Questi sistemi possono immagazzinare l’elettricità che non viene attualmente utilizzata e fornirla quando l’energia solare non è sufficiente.

Il problema dell’inverno

La situazione è leggermente diversa in inverno. Da un lato, gli impianti solari generano meno elettricità in questo periodo dell’anno, perché rimane buio più a lungo e perché spesso c’è nebbia alta, almeno sull’Altopiano svizzero. Dall’altro lato, un edificio ha bisogno di più energia in inverno, soprattutto perché deve essere riscaldato. Una pompa di calore, ad esempio, è un sistema di riscaldamento adatto a una casa autarchica, in quanto può utilizzare il calore dei primi metri del sottosuolo o dell’aria esterna. Per funzionare, però, ha bisogno di elettricità e più fa freddo, più ne richiede. In una fredda e nuvolosa giornata invernale, la resa di un impianto solare non è solitamente sufficiente per far funzionare una pompa di calore. Anche la combinazione con l’accumulatore a batteria non risolve il problema, perché in inverno l’energia solare è semplicemente troppo scarsa.

Per essere energicamente autarchici anche in inverno, sarebbe necessario poter immagazzinare l’energia solare in eccesso prodotta in estate per diversi mesi, in modo che sia disponibile come riserva nel periodo invernale. Teoricamente si potrebbero installare molti accumulatori a batterie di piccole dimensioni o un unico sistema più grande. Tuttavia, ciò richiederebbe molto spazio e sarebbe anche estremamente costoso. Gli accumulatori a batteria sono redditizi se vengono caricati e scaricati regolarmente, cioè se immagazzinano l’elettricità solo per brevi periodi. Un accumulo stagionale per diversi mesi non sarebbe una scelta saggia.

Immagazzinare calore o gas

Esistono diverse alternative agli accumulatori a batterie. Ad esempio, l’elettricità può essere convertita in calore, che può essere immagazzinato in un apposito accumulatore per diversi mesi e utilizzato per il riscaldamento in inverno. Tuttavia, è difficilmente possibile riconvertire il calore in elettricità in modo efficiente, per cui questa forma di stoccaggio non garantirebbe sufficiente elettricità durante l’inverno.

Un’altra possibilità consiste nel convertire l’energia elettrica in eccesso in un gas stoccabile come l’idrogeno (si veda il riquadro informativo). Qualche anno fa, l’Umwelt Arena Schweiz ha fatto un tentativo costruendo una casa plurifamiliare energeticamente autarchica a Brütten, nel Canton Zurigo. L’energia solare in eccesso è stata convertita in idrogeno e immagazzinata in due serbatoi interrati. In inverno, quando i pannelli solari non producevano abbastanza elettricità, si attingeva alla riserva di idrogeno. Una cella a combustibile generava calore dall’idrogeno per il riscaldamento e l’acqua calda, nonché per la produzione di elettricità e l’alimentazione degli apparecchi elettrici. Dal punto di vista tecnico, il concetto ha funzionato come previsto, ma non era ottimale sotto il profilo economico. Era ed è molto più conveniente attingere all’elettricità dalla rete piuttosto che attivare il costoso ciclo con l’idrogeno. Nel frattempo, la casa plurifamiliare è stata infatti allacciata alla rete elettrica.

Non è necessario essere autarchici a tutti i costi

In sintesi, è possibile costruire un edificio completamente indipendente dal punto di vista energetico, ma non è conveniente sul piano finanziario. È più sensato dotare la propria casa di pannelli solari e consumare direttamente la maggior quantità possibile di elettricità prodotta, eventualmente con l’aiuto di un piccolo accumulatore a batteria. Se l’energia solare autoprodotta non dovesse essere sufficiente, si può ricorrere all’energia mancante prelevandola dalla rete pubblica. In questo modo non si è completamente indipendenti dal punto di vista energetico, ma si ottiene il massimo sotto il profilo finanziario.