Quando l'autosufficienza non è solo energetica. Gli autonomous buildings

La consapevolezza dell'impatto ambientale dell'edilizia e della sua responsabilità nella immissione di gas serra in atmosfera già da diversi anni ha portato a intraprendere una serie di iniziative volte in primo luogo alla riduzione dell'utilizzo dei combustibili fossili per la produzione energetica. Abitazioni maggiormente isolate, che necessitano di quantità minime di energia per funzionare, e soprattutto dotate di impianti in grado di produrre energia pulita, sono in costante aumento, sia per la maggiore attenzione dei cittadini alle problematiche ambientali, sia per le numerose iniziative anche istituzionali indirizzate alla riduzione dell'impatto ambientale degli edifici. 

Questa crescente consapevolezza ha portato, ad esempio, alla sperimentazione di edifici residenziali e commerciali in grado di produrre mediante l'utilizzo di fonti rinnovabili la stessa quantità di energia di cui hanno bisogno per funzionare (i cosiddetti Zeb, Zero Energy Building, o nella versione più soft, NZEB, Nearly Zero Energy Building), o addirittura quantità di energia superiori al proprio fabbisogno (nel caso dei Plus Energy Building). Nonostante possano essere definiti edifici energeticamente autosufficienti – perché producono tutta la quantità di energia necessaria al loro fabbisogno – queste strutture sono sempre connesse alla rete infrastrutturale pubblica, alla quale sono vincolate prelevando o cedendo energia nei momenti di minore o maggiore produzione autonoma. Per tutte queste strutture, l'aspetto prioritario è quello energetico, sia elettrico che termico. 

Le medesime preoccupazioni ambientali, e la consapevolezza della scarsità delle risorse sono alla base della progettazione di edifici autonomi non solo dal punto di vista energetico. Si tratta dei cosiddetti "Autonomous Buildings", cioè edifici completamente autosufficienti e in grado di funzionare anche in assenza di collegamenti con le reti infrastrutturali. Affinché un edificio possa essere considerato "autonomous", infatti, una caratteristica fondamentale è l'assenza di qualsiasi connessione con le reti pubbliche. Gli autonomous buildings sono edifici indipendenti non solo dalle reti energetiche (rete elettrica, riscaldamento), ma anche dalla rete idrica, dalle reti di scarico, dai servizi di comunicazione, dalla gestione dei rifiuti e, in qualche caso, anche dalle reti di trasporto. I primi esperimenti di edifici "autonomi" furono effettuati in Canada negli anni Settanta, come progetti di comunità residenziali autosufficienti sul piano energetico e alimentare, ma negli anni successivi le sperimentazioni sono continuate e anche oggi non è raro imbattersi in nuovi progetti di case o edifici commerciali completamente "off-grid". 

Strumenti per gli Autonomous buildings

Per ottenere l'autosufficienza di un edificio possono essere utilizzate varie soluzioni. Certamente l'autonomia energetica è quella più semplice da ottenere perché già oggi disponiamo di tutte le tecnologie in grado di fornire con fonti pulite (fotovoltaico, solare termico, eolico, sisemi di cogenerazione e così via) tutta l'energia di cui si ha bisogno. Per le altre questioni, invece, la situazione è più complessa e non sempre è possibile – o vantaggioso – avere una completa autonomia dalle infrastrutture pubbliche. A seconda delle condizioni ambientali locali potrebbe essere necessario utilizzare sistemi di raccolta e filtraggio delle acque piovane, sistemi di purificazione delle acque grigie, servizi igienici di compostaggio, impianti di desalinizzazione delle acque marine, impianti di compostaggio per il trattamento autonomo dei rifiuti organici. È evidente che soluzioni di questo tipo possono essere adottate anche in edifici non autonomi, per contribuire alla generale riduzione dell'impatto ambientale dell'edilizia. 

Autosufficienza o connessione in rete?

Anche laddove si verificassero tutte le condizioni per la realizzazione di un edificio autosufficiente, non è detto che ciò sia conveniente. Anche limitando la nostra riflessione solo alla rete energetica, per la quale esistono già le condizioni per poter eventualmente scegliere l'autosufficienza, la connessione in rete consente comunque di avere molti vantaggi, sia individuali che collettivi, rispetto agli edifici off-grid. Sul piano individuale, essere connessi in rete consente di avere a disposizione l'energia di cui si ha bisogno anche in quei momenti dell'anno o del giorno nei quali la produzione energetica autonoma è minore. Ciò non significa che un edificio non possa avere un bilancio energetico nullo, o addirittura positivo, e i casi di Zero Energy Building e di Plus Energy Building lo dimostrano. Ma in questi casi si tratta di un saldo annuale, che prende in considerazione sia i momenti nei quali l'edificio produce più energia del suo fabbisogno, sia i momenti di minore produzione, durante i quali l'edificio prende l'energia dalla rete. Anche dal punto di vista collettivo la connessione in rete, laddove vi sia la possibilità di farlo, è sempre conveniente. Prendiamo il caso di un edificio Plus Energy, cioè di una struttura residenziale o commerciale in grado di produrre in un anno solare una quantità di energia superiore al proprio fabbisogno, utilizzando solo fonti rinnovabili. Il surplus di energia rivenduto alla rete pubblica non solo consente ai proprietari di avere un guadagno dalla produzione energetica, ma consente di mettere a disposizione pubblica una certa quantità di energia pulita che può essere utilizzata da tutti i settori (non solo quello edilizio) in alternativa ai combustibili fossili.

Quando conviene l'autosufficienza?

Alla luce di quanto detto, gli autonomous building possono essere certamente uno degli strumenti per la riduzione dell'impatto ambientale del settore edilizio. La loro convenienza, tuttavia, sembra essere limitata solo ai casi in cui non vi sia la possibilità di connessione alle reti pubbliche. Per gli edifici isolati, ad esempio, lontani dalle reti infrastrutturali, l'adozione degli strumenti per garantire l'autonomia consente di ottenere certamente dei vantaggi in termini di comfort. Edifici autonomi, inoltre, possono risultare più convenienti in caso di disastri naturali o di eventi bellici, mantenendo la loro autonomia anche in caso di impossibilità di utilizzo delle reti infrastrutturali. In tutti gli altri casi, è preferibile la connessione in rete.