Perché è necessaria la Transizione a Edifici a Corrente Continua
Secondo quanto dichiarato dall’Agenzia Internazionale dell'Energia (IEA), il settore delle costruzioni e dell'edilizia è responsabile di circa il 40% del consumo globale di energia e del 36% delle emissioni di CO21 . Come se non bastasse, si prevede una rapida crescita del settore nei prossimi decenni, soprattutto a causa di fenomeni quali la crescente urbanizzazione e l'aumento della popolazione.
Questi dati portano a riflettere sull’importanza di decarbonizzare e rendere sempre più sostenibile il settore dell'edilizia, così da raggiungere l'obiettivo di Net Zero entro il 2050 e limitare il riscaldamento globale a 1,5°C, come stabilito dall'Accordo di Parigi.
Una delle principali strategie per raggiungere questo obiettivo è senza dubbio quella di aumentare l'uso delle fonti di energia rinnovabile all’interno delle abitazioni e degli edifici. Tuttavia, la maggior parte delle fonti di energie rinnovabili producono elettricità in corrente continua (DC), mentre la maggioranza degli edifici è progettata per funzionare con elettricità in corrente alternata (AC), che è lo standard in vigore dalla fine del XIX secolo. Questo significa che l'elettricità in DC generata dalle rinnovabili deve essere convertita in elettricità in AC prima di essere utilizzata dagli edifici, e questo processo di conversione comporta perdite di energia, efficienza e qualità. Oltre a ciò si aggiunge anche un aumento di costi e una grande complessità di tutto il sistema.
Ma andiamo per gradi. Cosa si intende per corrente continua e corrente alternata, e qual è la differenza tra le due?
Differenza tra corrente continua e corrente alternata
La corrente continua, comunemente abbreviata con DC (dall’inglese direct current) e introdotta da Thomas Edison verso la fine del XIX secolo, indica un flusso di energia elettrica che, attraverso un conduttore, circola sempre in una sola direzione e con ampiezza costante nel tempo. La corrente alternata (o AC - alternating current), introdotta intorno allo stesso periodo da Nikola Tesla - dando vita a quella che è passata alla storia come la Guerra delle Correnti - è invece un flusso di energia che inverte la propria direzione e ampiezza nel tempo, assumendo un andamento sinusoidale e oscillatorio.
La distinzione fra le due tipologie riguarda in particolar modo il loro campo di applicazione:
- La corrente continua – tendenzialmente a bassa tensione - viene utilizzata specialmente nelle apparecchiature alimentante con pile e batterie (un esempio potrebbe essere l’impianto elettrico dell’automobile);
- La corrente alternata viene invece utilizzata nella produzione e nel trasporto di elettricità ad alta tensione (come negli impianti elettrici degli edifici).
Perché passare alla corrente continua negli edifici?
Al giorno d’oggi, oltre il 70% dei dispositivi presenti negli edifici necessita di corrente continua per funzionare. Come si diceva, la conversione da corrente alternata a corrente continua provoca delle forti inefficienze in termini di spreco di energia. Da qui deriva che, eliminando – o limitando quanto possibile - il processo di conversione, si hanno conseguenze positive a livello ambientale, poiché le perdite dovute alla conversione sono eliminate o ridotte.
Oltre alla maggiore efficienza, passare alla corrente continua comporta maggiore qualità e affidabilità, in quanto l'elettricità in DC è più stabile e meno soggetta a fluttuazioni e interferenze rispetto all'elettricità in AC, e maggiore sicurezza, poiché l'elettricità in DC ha livelli di tensione e corrente costanti e inferiori rispetto all'elettricità in AC, e può quindi prevenire rischi di incendio e cortocircuiti.
Infine, l’elettricità in corrente continua garantisce maggiore sostenibilità e livelli di intelligenza, poiché può consentire l'integrazione di dispositivi e sistemi smart come sensori, controllori e monitor che possono migliorare le prestazioni degli edifici e ridurre l'impatto ambientale. Inoltre, la DC facilita l'integrazione delle fonti rinnovabili e lo stoccaggio dell'energia, rendendo gli edifici più green, resilienti e autonomi.
Le sfide dell’utilizzo di corrente continua negli edifici
La transizione verso edifici alimentati a corrente continua è un tema complesso e multidimensionale, che coinvolge diversi aspetti tecnici, economici e sociali. La DC è una tecnologia innovativa e promettente, che può rivoluzionare il modo in cui gli edifici sono alimentati, connessi e gestiti. Inoltre, l’utilizzo della DC contribuisce al miglioramento dell'efficienza, della sostenibilità e della sicurezza degli edifici, nonché della qualità della vita e del benessere delle persone. Tuttavia, richiede anche un cambio di paradigma e di mentalità rispetto alla AC, che è lo standard dominante da oltre un secolo. Questo cambio di paradigma porta con sé una serie di sfide, prima fra tutte la potenziale resistenza da parte degli stakeholder del settore edilizio, che potrebbero avere delle preoccupazioni o perplessità riguardo alla sicurezza e alla convenienza di questa nuova tecnologia. È quindi necessario intraprendere un percorso di informazione e sensibilizzazione degli stakeholder rispetto ai benefici della corrente continua.
Vi è inoltre, per il momento, la mancanza di norme e standard comuni e armonizzati per la progettazione, l'installazione e il funzionamento dei sistemi DC negli edifici che possano garantire l'interoperabilità, la compatibilità e la conformità tra i diversi componenti e apparecchiature.
Per superare queste barriere è necessario un forte impegno e una stretta collaborazione tra tutti gli attori coinvolti, che possano condividere una visione e una strategia comuni per la diffusione e l'implementazione della DC negli edifici.
Il cambiamento richiede tempo
Le barriere e le sfide viste poco sopra rallenteranno inevitabilmente la transizione verso edifici alimentati a corrente continua, transizione che, però, sta innegabilmente avvenendo. Basti pensare all’incremento sui tetti degli edifici di pannelli solari (che, come si diceva, producono elettricità in corrente continua), oppure ancora alla sempre maggiore diffusione dei veicoli elettrici, i quali richiederanno la presenza nelle case e negli uffici di stazioni di ricarica (anche in questo caso parliamo di DC).
Tutti questi fattori spingono verso l’adozione della corrente continua come nuovo paradigma per l’alimentazione degli edifici, una transizione che porterà con sé sfide tecniche e logistiche e un cambio di mentalità, ma anche importanti – e necessari – benefici per l’ambiente e per la società.