Il ruolo delle pompe di calore per la decarbonizzazione

Il contesto di questa ricerca è quello della sfida che l’umanità pone al riscaldamento globale e ai conseguenti cambiamenti climatici in atto con la necessità di riduzioni urgenti e massicce delle emissioni di gas serra di origine antropica legate all’uso di combustibili fossili, da cui è evidente la dipendenza dell’Europa, soprattutto dopo l'invasione russa dell'Ucraina. L’obiettivo primario di questo lavoro è quello di fornire un contributo nell’ambito degli studi per ridurre tale dipendenza dai combustibili fossili nel settore del riscaldamento degli edifici residenziali con la sostituzione delle caldaie alimentate dai combustibili fossili con le pompe di calore aria-acqua, alimentate elettricamente, e acqua-acqua, alimentate da una sorgente geotermica. Lo scopo di questo studio è valutare il potenziale utilizzo della tecnologia delle pompe di calore per la climatizzazione degli edifici residenziali e la diversificazione delle fonti energetiche per favorire la decarbonizzazione. Lo studio, attraverso la raccolta di dati sui consumi, sulle emissioni di gas serra e sui costi energetici residenziali per il riscaldamento domestico e attraverso l’analisi dei profili energetici di diverse città europee rappresentative dei diversi climi europei, valuta i consumi energetici attuali e futuri degli edifici e la copertura fornita dalle pompe di calore per la climatizzazione degli edifici nelle regioni di 38 Paesi europei. È stato creato un database sulla distribuzione dei consumi energetici residenziali legati alla climatizzazione tra i diversi vettori energetici e sulle potenzialità delle pompe di calore di fornire energia termica in sostituzione dei combustibili fossili, entrando nel dettaglio numerico dal punto di vista energetico, ambientale ed economico per ciascuna regione europea. Pertanto, lo studio fornisce un contributo innovativo alla valutazione del potenziale dell’introduzione massiccia della tecnologia delle pompe di calore per la decarbonizzazione nella climatizzazione degli edifici in tutti i climi delle diverse regioni europee. Lo studio conclude che le pompe di calore hanno il potenziale per ridurre il consumo di combustibili fossili e diversificare le fonti energetiche per la decarbonizzazione in Europa. I risultati forniscono valutazioni energetiche, ambientali ed economiche per questa operazione di transizione energetica con l’attuale mix energetico e con diversi scenari futuri con mix energetici con un maggiore apporto da fonti rinnovabili. Lo studio valuta le traiettorie future per gli aspetti ambientali ed economici con diversi mix energetici e il potenziale di piena penetrazione nel mercato del raffrescamento degli edifici. Nell’ambito delle fonti energetiche rinnovabili per l’alimentazione di pompe di calore, è stato analizzato il potenziale dell’energia geotermica su scala locale, considerando il caso studio di un edificio a Taranto, per il quale, dopo la caratterizzazione geologica del sito e la caratterizzazione energetica dell'edificio è stata simulata la climatizzazione sia con un sistema geotermico a “circuito chiuso” che con un sistema geotermico a “circuito aperto”, giungendo alle necessarie conclusioni dal punto di vista tecnologico, energetico, ambientale ed economico.