Esperti ambientali, tecnici solari e specialisti in gestione dell’energia

a cura di Paolo Preianò - Ingegnere esperto in Sistemi di Gestione Qualità, Ambiente, Sicurezza e Sistemi di Energia

Parlare della figura dell’esperto ambientale e dello specialista in gestione dell’energia (energy manager) richiede la presa di coscienza di un punto chiave: il sistema economico connesso al mondo energetico è in continuo divenire e non siamo in grado di prevedere dove le ricerche scientifiche ci porteranno da qui al prossimo decennio. Tuttavia possiamo già affermare un primo punto degno di nota: il mondo energetico non è un sistema statico, poco avvezzo a cambiamenti significativi, ma un ambiente in continuo divenire.

Basti pensare alla liberalizzazione dei mercati, alle nuove fonti energetiche, ai motori elettrici, alle nuove incentivazioni di sistema, ai sistemi di monitoraggio, alla pervasività tecnologica e al concetto di Internet of Things che entra anche in questo contesto e così via. Detto questo, nel presente articolo ci porremo tre domande alle quali tenteremo di dare una risposta sintetica e precisa:

1. Chi è l’esperto ambientale e/o energy manager?

2. Di cosa si occupano queste figure?

3. Quali sono le prospettive future?

Potremmo parafrasare il tutto dicendo che un esperto ambientale è un professionista con un background scientifico/ingegneristico in grado di padroneggiare le fonti energetiche e le modalità di trasformazione delle stesse in un modo tale da poter essere fruite dall’essere umano. Un energy manager invece, come suggerisce il termine, è un soggetto che ha il compito di gestire ciò che riguarda l’energia all’interno di un’azienda, un ente pubblico o più in generale una struttura, verificando i consumi, ottimizzandoli e promuovendo interventi mirati all’efficienza energetica e all’uso di fonti rinnovabili. Come notiamo si tratta di due funzioni nettamente distinte ma, va da sé, un buon energy manager dovrebbe essere certamente un esperto ambientale.

Questa figura si preoccupa, pertanto, di ottimizzare i consumi attraverso la corretta regolazione degli impianti e il loro utilizzo appropriato dal punto di vista energetico, di promuovere comportamenti consapevoli da parte dei dipendenti e/o degli occupanti della struttura e di proporre investimenti migliorativi, possibilmente in grado di migliorare i processi produttivi o le performance dei servizi collegati. Un’altra funzione che spesso riguarda l’energy manager è quella degli acquisti di energia elettrica e altri vettori energetici. Chiaramente in questo caso si tratta di ridurre i costi di acquisto, eventualmente promuovendo la corretta gestione dei carichi elettrici in modo da evitare punte di potenza che comportino costi maggiori.

Riassumendo: un esperto ambientale è un tecnico in grado di manipolare le energie e sfruttare determinate condizioni a vantaggio di chi lo paga, un energy manager è un esperto ambientale che ha ottenuto una certificazione aggiuntiva che lo qualifica formalmente quale manager energetico.

La complessità del lavoro di questi tecnici è connessa alla varietà di fonti energetiche dalle quali attingere. Noi tutti oramai sappiamo che le fonti di energia rinnovabili provengono da origine naturale e sono capaci di autorigenerarsi (concetto di inesauribilità). In questo gruppo troviamo il solare, l’eolico, la geotermia, l’idroelettrico, le biomasse ecc. Queste fonti sono a basso impatto ambientale e i vantaggi che ne conseguono sono appannaggio dell’ambiente e dell’uomo stesso perché, un buon esperto del settore non può scindere queste due cose: ciò che è a vantaggio dell’ambiente lo è di conseguenza anche dell’uomo, senza questa sensibilità non si può parlare di tecnico esperto ambientale.

A differenza, le fonti di energia non rinnovabili si esauriscono man mano che vengono consumate ed occorre impiegare ulteriori risorse per produrle nuovamente; quindi hanno un impatto importante sull’ecosistema e contribuiscono all’inquinamento e alle derive che da qualche anno sono evidenziate da tutti gli scienziati del mondo. Infatti, per produrre l’energia non rinnovabile vengono emessi anche degli scarti costituiti da anidride carbonica e gas tossici rilasciati nell’atmosfera con conseguenze nefaste. 

Attenzione però: non tutto ciò che luccica è oro. Non tutta l’energia prodotta dalle fonti rinnovabili è sostenibile perché non tutte vengono prodotte a impatto zero. Per esempio, per ricavare energia dalle biomasse occorre ardere alcuni materiali come il legno o il pellet, producendo così particelle gassose che si disperdono nell’ambiente. Esistono poi altri tipi di energia rinnovabile che hanno un minore impatto sulla salute dell’uomo e sull’ambiente (l’energia solare consente di produrre elettricità grazie ai raggi solari. Per sfruttare l’energia del sole si può scegliere di installare un impianto fotovoltaico che produce energia elettrica; oppure un impianto solare termico, utilizzato per scaldare l’acqua). 

Per esempio oggi la forza dell'acqua è una delle fonti rinnovabili sfruttate dall'uomo per generare energia elettrica. La produzione dell'energia idroelettrica, infatti, sfrutta la forza che acquisisce l'acqua quando è in caduta. Per questo motivo le centrali idroelettriche si trovano in montagna, dove è possibile sfruttare il naturale dislivello del territorio. L'acqua che si raccoglie solitamente in un lago artificiale sbarrato da una diga, viene incanalata in grossi tubi d'acciaio, le condotte forzate, attraverso le quali precipita verso il basso sprigionando una forza capace di mettere in moto una ruota particolare, la turbina, collegata ad un'altra macchina, l'alternatore, che trasforma l'energia meccanica fornita dalla turbina in energia elettrica.

A questo punto un complesso impianto di cavi porta la corrente fino alle case. Abbiamo poi una certa familiarità con il fotovoltaico. In questo caso, per produrre l'energia elettrica si utilizzano la luce e il calore del sole. I pannelli fotovoltaici catturano l'energia dei raggi solari e la trasformano in energia elettrica. Allo stesso tempo l'energia eolica è l'energia di movimento del vento che viene sfruttata dagli aerogeneratori, grandi e moderni “mulini a vento” collegati a generatori di corrente elettrica. L'energia geotermica è il calore interno della Terra. Il magma incandescente presente sotto la crosta terrestre fa evaporare l'acqua delle falde sotterranee.

Le centrali geotermiche usano il vapore per produrre corrente elettrica. Soffermiamoci un po’ per approfondire quel tipo di sistema che, in virtù della pervasività della fonte energetica e la relativa facilità di installazione, unitamente a basti costi e discreti incentivi, rappresenta ciò che quasi ovunque riscontriamo: il fotovoltaico. Diciamo che se qualcuno ci chiedesse di spiegare cosa è un impianto fotovoltaico in poche parole gli diremmo che è un sistema che prevede impiego di materiali particolari detti semiconduttori che vengono trattati, drogati come si suol dire, per ottenere alcune prestazioni efficienti quando si tratta di generare elettricità se esposti alla radiazione luminosa. La cella fotovoltaica è costituita da un sottile strato di materiale semiconduttore, in genere silicio, opportunamente trattato e questo trattamento è fatto da una serie di processi chimici tra i quali il drogaggio.

Sarebbe l’inserimento nella struttura cristallina del silicio di alcune impurità, cioè atomi ad esempio di fosforo che li rendono più performanti per gli scopi che ci interessano. L'energia si ottiene quando i fotoni della luce solare, colpendo una cella, "strappano" gli elettroni più esterni (di valenza) degli atomi di silicio. Gli elettroni sono raccolti dal reticolo metallico serigrafato sulla superficie visibile della cella che "incanalano" un flusso ottenendo una corrente continua di energia elettrica. La nascita ufficiale del fotovoltaico è collocabile nel 1839, osservato da Alexandre Edmond Becquerel.

La teoria fisica che spiegò di fatto l'effetto fotoelettrico, che vede in quello fotovoltaico una sottocategoria, venne pubblicata a cura di Albert Einstein nel 1905. Per avere le prime applicazioni pratiche bisogna attendere il 1954 quando i primi sistemi fotovoltaici furono progettati e installati per usi spaziali. Poi negli anni a venire fu oggetto di studi, ricerche, che durano anche oggi, per ottimizzarne il rendimento dei moduli in funzione soprattutto di una delle criticità del sistema: la superficie occupata e la potenza installabile. La funzione principale di un modulo fotovoltaico è quella di trasformare la luce solare in energia elettrica senza alcun organo in movimento, cosa importantissima per una serie di ragioni, soprattutto di efficienza energetica.

Gli studi continui alla ricerca di sistemi nuovi e di ottimizzazione di quelli esistenti fanno della figura dell’esperto ambientale e dell’energy manager un collettore fondamentale del futuro in quanto snodo principale tra le ricerche e le applicazioni pratiche. Ma non solo. È essenziale, altresì, che costui si occupi anche di sensibilizzare i clienti verso un consumo consapevole e misurato dell’energia poiché, anche nel caso di produzione rinnovabile, lo spreco è sempre e comunque un danno nei confronti della nostra casa che ci ospita con tanto amore chiamata Natura.

N.B. L’intero articolo è disponibile on line www.ictedmagazine.com