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Il sistema ibrido, proposto da un gruppo di scienziati internazionali, si basa su una tecnologia di multigenerazione distribuita che integra energia solare con rifiuti organici, come bucce di mais, gusci di noci, polpa di legno e scarti di cibo.

È possibile fare affidamento su un sistema di riscaldamento domestico rinnovabile al 100% che sia anche a basso costo ed alta efficienza? Possono le fonti energetiche verdi permettere ai consumatori di staccarsi completamente dalla rete e assicurare nel contempo una climatizzazione carbon neutral? In un momento come quello attuale, in cui la crisi dell’energia sottrae terreno alle politiche di decarbonizzazione, la risposta potrebbe non sembrare semplice. Eppure, tecnologicamente parlando, le soluzioni esistono. Lo hanno dimostrato da ultimo alcuni scienziati di Cina e Stati Uniti, modellando un nuovo sistema di multigenerazione distribuita, che combina collettori fotovoltaici-termici con unità a biomassa. 

L’obiettivo della ricerca era stimarne la fattibilità, valutando la capacità di tale approccio ibrido nel soddisfare la domanda di riscaldamento di un’abitazione a Xi’an, nel nord-ovest della Cina, dove le temperature invernali possono scendere facilmente al di sotto di -20 °C. E scegliendo come biomassa utilizzabile, rifiuti organici prodotti localmente: dalle bucce di mais ai gusci di noci, dalla polpa del legno agli scarti alimentari.

Nel complesso, l’impianto è costituito da un collettore fotovoltaico/termico, una pompa di calore, un serbatoio di accumulo con uno scambiatore di calore, deviatori di flusso e una caldaia elettrica di riserva. La modellazione ha dimostrato che il sistema di riscaldamento domestico rinnovabile a base di sole e rifiuti, non solo potrebbe coprire l’itero fabbisogno invernale, ma anche generare un surplus di energia da vendere alla rete.

Nel dettaglio i risultati mostrano che, nel caso studiato, l’energia solare contribuisce con 1.698 kWh rappresentando quasi il 60% dell’energia totale immessa. Il restante 40% è coperto dalla biomassa, che “determina direttamente la stabilità dell’approvvigionamento energetico del sistema”. 

“Abbiamo dimostrato come questo sistema ibrido fornisca una soluzione di riscaldamento più pulita ed efficiente dal punto di vista energetico rispetto ai combustibili fossili nelle case unifamiliari”, ha affermato il coautore Gaoyang Hou. “Il sistema sarebbe conveniente nelle comunità rurali, dove le fattorie hanno grandi quantità di biomassa sotto forma di rifiuti agricoli, che possono essere combinate con l’energia solare per colmare il divario elettrico urbano-rurale e aiutare l’ambiente nel processo”.