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A colloquio con l'ingegner Villarini sui progetti per lo sfruttamento delle fonti rinnovabili
Primo impianto a energia solare nella Città del Vaticano
di Nicola Gori
Un piccolo Stato con una grande sfida all'orizzonte: sfruttare quanto più possibile le fonti di energia rinnovabili per giungere, primo in Europa, all'obiettivo di utilizzarne almeno il 20% del consumo totale nel 2020. È il traguardo che i tecnici dello Stato della Città del Vaticano si sono posti da quando hanno iniziato a studiare il modo migliore di sfruttare tutto quanto è a disposizione sul suo territorio (o,44 chilometri quadrati di estensione) per ottenere energia. Prima fra tutte quella solare, praticamente inesauribile e gratuita, senza dimenticare altre alternative, quali la produzione di gas da biomasse e lo sfruttamento della potenza eolica.
Dalla teoria alla pratica: la Direzione dei servizi tecnici del Governatorato a breve avvierà il primo progetto di impianto ad alta tecnologia per lo sfruttamento dell'energia solare. L'installazione avverrà sulla copertura dell'Aula Paolo vi che, per la sua moderna struttura, si presta bene allo scopo. Ne parla, in questa intervista al nostro giornale, l'ingegner Mauro Villarini, responsabile dei progetti sulle fonti di energia rinnovabile.
La Direzione dei servizi tecnici del Governatorato ha accolto le sollecitudini di Benedetto XVI per la tutela dell'ambiente promuovendo il ricorso a fonti di energia rinnovabili. Ci parla del progetto?
Il progetto in questione nacque dopo una serie di discorsi di Benedetto XVI, nei quali si parlava dell'utilizzo delle risorse del pianeta, della sostenibilità ambientale e delle soluzioni tecnologiche adeguate.
In particolare, fondamentali furono per noi le parole del Papa pronunciate il 1° gennaio 2007 in occasione della Giornata mondiale della Pace: "Di fronte al diffuso degrado ambientale l'umanità si rende ormai conto che non si può continuare ad usare i beni della terra come nel passato... Sta così formandosi una coscienza ecologica, che non deve essere mortificata, ma anzi favorita, in modo che si sviluppi e maturi trovando adeguata espressione in programmi ed iniziative concrete". Il progetto, promosso dalla Direzione dei servizi tecnici del Governatorato, prevede la produzione di energia elettrica da fonte solare. Si tratta dell'installazione di un impianto fotovoltaico sulla copertura dell'Aula Paolo vi. È stata scelta l'Aula Nervi perché è uno degli edifici più moderni e quindi più compatibili con tecnologie di questo tipo. Inoltre, vi era anche l'esigenza di rinnovare e di ristrutturare comunque la copertura del tetto. In un certo senso, l'architetto Nervi fece quasi una progettazione premonitrice, utilizzando delle tegole frangisole costituite da una metà rivolta perfettamente a sud e da una metà a nord. In pratica, noi non andiamo a fare altro che sostituire le tegole rivolte a sud con dei pannelli fotovoltaici. È importante sottolineare che le tegole fotovoltaiche sono state realizzate ad hoc sulla misura di quelle originali volute dal Nervi. I pannelli a nord saranno sostituiti con materiale altamente tecnologico, la cui peculiarità è di riflettere una parte della radiazione solare, aumentando così la produttività dell'impianto.
Come si è arrivati a maturare questa scelta ecologica?
L'idea è stata maturata dall'ingegner Pier Carlo Cuscianna, Direttore dei Servizi Tecnici dello Stato Città del Vaticano con gli auspici del cardinale Giovanni Lajolo, Presidente del Governatorato e del suo Segretario generale il vescovo Renato Boccardo, ed è stata sviluppata con la collaborazione dell'università di Roma, "La Sapienza". È stato realizzato uno studio di fattibilità da parte del professor De Santoli della facoltà di ingegneria dell'università di Roma, energy manager della stessa università. Tale studio preliminare è stato realizzato partendo dai consumi del Vaticano. È stata effettuata poi un'analisi delle superfici disponibili sulla copertura dell'Aula Paolo vi, delle possibili tecnologie e delle migliori soluzioni mirate all'integrazione architettonica. È stato un aspetto fondamentale quello di non voler modificare la struttura, quantunque un minimo di alterazione cromatica dalla visuale esterna ci sarà. Una cosa che ho apprezzato molto è stato l'orientamento della Direzione dei Servizi Tecnici del Governatorato verso il più giusto compromesso tra l'attenuazione dell'impatto visivo dell'opera e la ricerca dell'efficienza e della duttilità. Infatti, come detto, i pannelli rivolti a nord, quelli non produttivi, incrementeranno la produzione dei pannelli fotovoltaici rivolti a sud, dando un contributo all'irraggiamento che li investe in virtù di una componente di radiazione da essi riflessa.
Ci offre qualche dato tecnico?
Della superficie complessiva dell'Aula Paolo vi, circa 5.000 metri quadrati, verranno coperti da moduli fotovoltaici circa 2.000 metri quadrati, mentre altri 2.000 metri quadrati sarebbero utilizzati da schermi, per aumentare la quantità di energia captata. La copertura infatti è costituita da 1.200 tegole frangisole a sud formate da 30 colonne per 40 righe. La potenza media dei quasi 2.400 moduli fotovoltaici sarà di poco meno di 100 watt per una potenza complessiva di circa 220 kilowattora. Tale potenza servirà l'Aula Paolo vi, pur non coprendone l'intero fabbisogno. Ci saranno momenti, però, nei quali l'Aula non assorbirà tutta l'energia prodotta e allora potremo immettere l'energia eccedente nella rete dello Stato della Città del Vaticano. Ci sarà così una gestione del flusso energetico tale che da soddisfare le utenze che lo richiedono dando la priorità all'Aula delle udienze Paolo vi. In media l'Aula assorbe sui 2.000 mwh (megawatt ora) all'anno. Attraverso i 220 kw installati arriveremo a produrre circa 300 mwh all'anno con i pannelli fotovoltaici. Per farci un'idea dell'entità della produzione, con quello che produrremo dall'impianto, andremmo a soddisfare i consumi annui equivalenti a quelli di un centinaio di famiglie. Con il nostro impianto, perciò, copriremo qualche punto percentuale dei consumi annui della Città del Vaticano.
Quando verrà installato l'impianto?
L'impianto verrà installato tra settembre e ottobre. L'obiettivo è di concludere e di far entrare in funzione il tutto entro e non oltre la fine dell'anno.
Ci spiega a grandi linee la tecnologia utilizzata?
La tecnologia e i materiali provengono da un'azienda tedesca la SolarWorld AG di Bonn. Si tratta di prodotti tecnologici di prima qualità e che vantano una resa ed efficienza tra le più alte al mondo. L'opera sarà realizzata sulla base di un importante contributo del presidente della società tedesca.
Perché la scelta proprio di questa energia rinnovabile?
Innanzitutto, perché dobbiamo fare i conti con quello che abbiamo a disposizione e la risorsa principale e più facilmente reperibile in Vaticano è evidentemente quella solare. Poi perché coincideva con le esigenze di ristrutturazione della copertura dell'Aula Paolo vi. E, soprattutto, l'energia solare rappresenta per noi un dono che viene dall'"alto", una risorsa quasi inesauribile che se fosse sfruttata adeguatamente soddisferebbe tutti i fabbisogni energetici della terra.
Ci sono altri progetti per l'utilizzo di fonti di energia rinnovabili all'interno dello Stato della Città del Vaticano?
C'è un altro progetto che riguarda la copertura della mensa di servizio in Vaticano, un impianto solare, questa volta non più per la produzione di energia elettrica, ma per la produzione di calore, sotto forma di acqua calda. La particolarità è che non sarà utilizzata solo l'acqua calda tout court, ma essa verrà impiegata anche per produrre freddo. Sembra un paradosso. Il nome della tipologia impiantistica è solar cooling, cioè raffrescamento solare. Attraverso una soluzione tecnologica particolare ma nota agli esperti del settore, l'acqua calda ad una temperatura di circa 90-100 gradi centigradi, prodotta dai pannelli solari ad alto rendimento, alimenta una macchina frigorifera, che non assorbe energia elettrica o energia meccanica. Questa macchina alimentata con il calore "gratuito" proveniente dal sole produce freddo. D'estate produrrebbe acqua refrigerata per l'impianto di raffrescamento della mensa mentre d'inverno l'acqua calda verrebbe sfruttata direttamente per il riscaldamento degli stessi locali. In pratica, più fa caldo, più produce freddo. Questo impianto contribuirebbe al 60-70% del fabbisogno energetico annuo della mensa di servizio, necessario alla refrigerazione e al riscaldamento, abbattendo così i consumi. Per questo progetto siamo in trattativa con un'azienda italiana. I lavori inizieranno entro ottobre e l'impianto potrà entrare in funzione entro l'anno.
Vi sono altri progetti che prevedano l'impiego non di energia solare, ma di altre fonti rinnovabili?
Ci sono altre idee che riguardano le zone extra-territoriali, Santa Maria di Galeria e le Ville Pontificie di Castel Gandolfo. In questo caso l'energia rimarrebbe in loco o verrebbe immessa in rete. Quello che conta è il bilancio dell'energia ricavata da fonti rinnovabili e la percentuale di essa rispetto a quella consumata complessivamente.
Per quanto riguarda l'eolico, ad esempio, c'è qualche idea, ma chiaramente dipendiamo da quello che abbiamo sul nostro territorio. Effettivamente, ci stiamo pensando e ne stiamo valutando i limiti dal punto di vista dell'impatto ambientale, perché ci sono dei generatori eolici di piccola taglia, che riescono a sfruttare il vento anche a bassi regimi. In pratica, non c'è bisogno di grandi velocità e si riesce lo stesso a produrre energia con velocità di ingresso e medie annue abbastanza modeste.
Un altro ambito di interesse è lo sfruttamento delle biomasse. Anche qui al momento siamo in fase di valutazione. Nelle zone extraterritoriali si potrebbe produrre gas combustibile tramite opportuni trattamenti delle biomasse presenti. Mi riferisco ad esempio a sistemi di digestione anaerobica per quanto concerne i processi biochimici di conversione dei reflui zootecnici in biogas o a sistemi di gassificazione a partire dalle biomasse di natura ligneo-cellulosica, la legna, i suoi derivati, che produrrebbero un gas di sintesi, il syngas, contenente l'idrogeno. Naturalmente, per altre fonti dobbiamo tener conto delle disponibilità e dei limiti dello Stato. Ad esempio non abbiamo né mare, né fiumi e quindi non possiamo sfruttare fonti idriche.
L'obiettivo di tutti i nostri progetti è in sintesi quello di creare una filiera energetica, in cui da una produzione di energia pulita e da una sua gestione intelligente sia possibile alimentare innanzitutto le utenze stazionarie e poi anche i mezzi di trasporto rendendo sostenibile dal punto di vista ambientale la stessa mobilità. La nostra sfida è che lo Stato della Città del Vaticano raggiunga gli obiettivi europei prima dell'Europa. Il traguardo ben noto, infatti, è che al 2020 gli Stati europei abbiano almeno il 20% di contributo energetico da fonti rinnovabili. Con questi primi impianti previsti in Vaticano, ci attesteremo a qualche punto percentuale.
(©L'Osservatore Romano - 29 agosto 2008)
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