Benefici economici e ambientali dell'eliminazione degli impianti di riscaldamento a gasolio - Alpine Space

Pagina creata da Edoardo Fumagalli
 
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Benefici economici e ambientali dell'eliminazione degli impianti di riscaldamento a gasolio - Alpine Space
Benefici economici e
                                                  ambientali dell’eliminazione
                                                              degli impianti di
                                                     riscaldamento a gasolio
                                                                  Alessandro Casasso1, Pietro Capodaglio2, Fulvio Simonetto2, Rajandrea Sethi1
                                                                                                                        Politecnico di Torino – DIATI
                                                                                                                                 ARPA Valle d’Aosta

The GRETA project is co-financed by the European Regional Development Fund through the Interreg Alpine Space programme.
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Inquadramento del problema

              + 1920: introduzione caldaie a
                gasolio
              + Utilizzo massiccio gasolio dal
                1960
              + Fine anni ’70: comprensione
                impatto gasolio sulle falde
                idriche
              + 1984: primo censimento USTs
                                                                      Un articolo del 1984
                                                                      comparso sulla
              + 1988: prime linee guida EPA                           prestigiosa rivista
                                                                      Environmental Science
                                                                      and Technology

                                                                          2      20/11/2018
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…e in Italia?

              + Legislazione:
                     + 1999: Decreto Ministeriale
                       n.246 su serbatoi interrati
                     + 2001: DM abrogato da CC
                     + 2002: nuovo DM 29/11/2002
                       solo su PV carburante
                     + 2015: criteri semplificati
                       bonifica PV carburante
                     + 2017: DM Min. Int. 22/11/2017
              + Cosa manca?
                     + Database di tutti i serbatoi
                     + Controlli obbligatori           Dal 2002 al 2017 l’uso di gasolio e GPL è sceso rispettivamente del 65% e del 30%

                                                                                                                                     3     20/11/2018
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Contaminazione da idrocarburi

              + Serbatoi:
                     + Metallici/non metallici/metallici
                       con rivestimento anticorrosione
                     + Parete singola/doppia
                     + Sistema di rilevazione perdite?
              + Trasporto contaminanti:
                     + Zona insatura / zona satura
                     + Volatilizzazione
                     + Infiltrazione e dispersione in
                       falda:
                            + LNAPL
                                                           Fonte: California Environmental Protection Agency
                            + Fase disciolta

                                                                                                               4   20/11/2018
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Bonifica terreni e acquiferi contaminati
                                                                                      Air sparging + SVE
              + Rimozione sorgente                                                    (fonte: Di Molfetta
                                                                                      e Sethi, 2012)

              + Monitored Natural
                Attenuation
              + Biopile
              + Air sparging + Soil Vapour
                Extraction                                                        Biopile
                                                                                  (fonte: https://goo.gl/Rqzg2z)

              + Bioremediation / ORC
              + Pump and Treat

                                                                                            5       20/11/2018
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Il procedimento di bonifica
              + Apertura su comunicazione proprietario ad Autorità (Regione,
                Comune, Prefettura, ARPA)
              + Prime azioni (rimozione serbatoio e terreno circostante)
              + Caratterizzazione sito
              + Matrici ambientali coinvolte:
                    + Suolo:
                           + Gas interstiziali e infiltrazione in falda
                           + Analisi di rischio  CSR
                           + Soil Gas Sampling
                    + Falda:
                           + Rispetto CSC su confine proprietà
              + Eventuale bonifica
              + Chiusura procedimento
                                                                                                 6   20/11/2018
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Situazione serbatoi interrati in VdA
              + Monitorati e noti:
                     + 102 PV carburanti
                     + 50 depositi carburanti:
                            + 28 privati
                                                                                Catasto impianti
                            + 22 commerciali                                    termici al
                                                                                30/06/2018
              + Riscaldamento:                                                  (N=24723)

                     + 23336 impianti riscaldamento
                       censiti da CIT (su 58551
                       abitazioni)
                     + Copertura quasi totale per
                       combustibili fossili                                       Diffusione del
                                                                                  riscaldamento a
                                                                                  gasolio nei Comuni
                     + 4930 caldaie a gasolio censite                             della VdA (su n°
                       da CIT                                                     caldaie censite)

                                                                                  7       20/11/2018
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Procedimenti di bonifica su serbatoi interrati

              + Procedimenti dal 1999 al
                2018:
                     + 68 procedimenti aperti e già
                       chiusi
                                                                               Ripartizione
                     + Elevata incidenza PV e serbatoi                         procedimenti di
                                                                               bonifica
                       carburanti
                     + Matrici coinvolte: suolo, falda,
                       acque superficiali
              + Esiti procedimenti:
                     + 10 bonifiche effettuate
                                                                              Esito procedimenti
                                                                              bonifica

                                                                                 8       20/11/2018
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Costi economici delle perdite da serbatoi
                                                                                  interrati
                                                                              TERRENO DA RIMUOVERE
                                                                   Vista pianta               Vista sezione

              + Durata: da 1 a 201 mesi                                     1m                        1m
                (mediana: 13 mesi)
                                                                                                      1.5÷2m
              + Costi di:
                     + Rimozione terreno contaminato
                       (400-500 €/m3)
                     + Caratterizzazione
                     + Bonifica:
                            + da 50 a 200 k€ circa (mediana
                              114 k€)

                                                                                                              9   20/11/2018
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Alternative per l’abolizione dei riscaldamenti
                                                                          a gasolio
              + Necessario phase out gasolio nel
                riscaldamento per:
                     + Eliminare una minaccia
                       ambientale diffusa
                     + Ridurre emissioni gas serra e
                       inquinanti
                     + Ridurre costi riscaldamento
              + Utilizzo del gasolio in rapido
                declino
              + Alternative al gasolio:
                     + GPL
                     + Legna e derivati
                     + Pompe di calore

                                                                              10   20/11/2018
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Vantaggi e svantaggi pratici
Tecnologia                                 Vantaggi                                    Svantaggi
GPL                                        - Basso costo installazione                 - Serbatoio combustibile
                                           - Poche modifiche impiantistiche            - Legame con fornitore GPL
Legna a ciocchi                            - Possibilità autoproduzione combustibile   - Difficoltà stoccaggio
                                                                                       - Gestione impianto
Cippato                                    - Possibilità autoproduzione combustibile   - Grande volume di stoccaggio
Pellet                                     - Stoccaggio relativamente semplice
PDC aerotermica                            - Facilità di installazione                 - Richiede terminali bassa temperatura
                                                                                       - Problemi con temperature esterne basse
PDC geotermica (sonde)                     - Efficiente anche in climi freddi          - Richiede terminali bassa temperatura
                                                                                       - Richiede spazio per le sonde
PDC geotermica (open-loop) - Molto efficiente, anche in climi freddi                   - Richiede terminali bassa temperatura
                           - Possibilità free cooling                                  - Procedimento autorizzativo

                                                                                                                       11   20/11/2018
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Impatti ambientali del riscaldamento

              + Emissioni:
                    + Climalteranti: CO2, CH4, N2O
                    + Inquinanti: PM, NOx, NMVOC, SOx
              + Determinazione impatto ambientale riscaldamento:
                    + Fattori di emissione
                    + Caldaie
                           + Tipologia combustibile e sua qualità
                           + Qualità caldaia
                    + Pompe di calore:
                           + Rete elettrica nazionale vs autoproduzione
                           + COP differenti tipologie

                                                                                 12   20/11/2018
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Fattori di emissione di CO2 per
                                                                   riscaldamento

                                                                            13   20/11/2018
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Fattori di emissione CO2 rete elettrica

                                                                                                                                                    -45%

                 Evoluzione del mix energetico dal 2000 al 2017 (fonte: TERNA)   Evoluzione del fattore di emissioni CO2 dal 1990 al 2017 (fonte: TERNA)

                                                                                                                                                           14   20/11/2018
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Fattori di emissione inquinanti dell’aria

              + Problemi inquinamento:
                     + Legna e, in misura minore,
                       cippato e pellet
                     + Gasolio (SO2 e NOx)
                     + Elevate emissioni CO per legna
              + Effetti:
                     + Malattie respiratorie (PM10,
                       SOx)
                     + Precursori ozono troposferico
                       (NOx, NMVOC)
                     + Intossicazioni acute (CO)                   Fonte: database GEMIS http://iinas.org/gemis.html

                                                                                                                       15   20/11/2018
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Costi delle fonti energetiche per
                                                                    riscaldamento

              + Prezzi considerati:
                     + Gasolio: 1.28 €/l (inclusa
                       riduzione tasse per aree non
                       metanizzate)
                     + GPL: 1.35 €/l (serbatoio in
                       comodato d’uso)
                     + Legna spaccata: 115 €/ton
                     + Cippato: 67 €/ton
                     + Pellet: 3.90 €/sacco (15 kg)
                     + Elettricità: 0.20 €/kWh

                                                                              16   20/11/2018
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Ipotesi di intervento (1/3)
              + Tempo di ritorno investimento
                = rapporto tra:
                     + Costo intervento
                     + Risparmio annuo (+ incentivi)
              + 2 ipotesi di intervento:
                     + Casa isolata: 15 MWh
                       riscaldamento, 4 MWh ACS, 30
                       kW potenza di picco
                     + Condominio (50 U.I.): 300 MWh
                       riscaldamento + 40x2 MWh ACS

                                                                             17   20/11/2018
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Ipotesi di intervento (2/3)

              + Produzione ACS:
                     + Sostituzione boiler elettrici con
                       pompa di calore (dedicata o
                       integrata)
              + Soluzioni di riscaldamento:
                     + Caldaie senza sostituzione
                       radiatori
                     + PDC con sostituzione radiatori
                       bassa temperature
              + Valutazione PBT senza
                incentivi
                                                                                 18   20/11/2018
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Ipotesi di intervento (3/3)
              + Ulteriori valutazioni:
                     + Incentivi: attualmente, 65% su
                       ristrutturazioni energetiche
                     + Svantaggi non economici
                       biomasse:                                                                       Incremento PM10 a
                                                                                                       Salonicco (Grecia) a causa
                            + Inquinamento dell’aria                                                   della combustione di
                            + Spazi di stoccaggio combustibile                                         legno.
                                                                                                       Fonte: Saffari et al., 2013
                     + Vantaggi pompe di calore:
                            + Integrazione con fotovoltaico
                            + Raffrescamento
                            + Vantaggi pompe di calore                                            Geotermica
                              geotermiche:
                                  + No problemi brinamento e
                                    potenza insufficiente in caso di
                                    freddo
                                  + Possibilità di free cooling
                                  + Riduzione rumore
                                                                            Brina   Potenza ed efficienza aerotermiche
                                                                                    vs temperatura
                                                                                                                19     20/11/2018
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Conclusioni
              + Serbatoi di gasolio interrati:
                    + Sorgente contaminante diffusa e poco controllata
                    + Procedimenti di bonifica lunghi e costosi
                    + Necessità abolizione uso gasolio per riscaldamento
              + Alternative al gasolio:
                    + GPL: intervento minimale, ma incremento costi riscaldamento
                    + Legno e derivati: costi molto bassi riscaldamento, payback brevi, forte riduzione
                      CO2 ma anche forte incremento inquinanti
                    + Pompa di calore:
                           + vantaggi comuni: costi bassi riscaldamento, buona riduzione CO2, forte abbattimento
                             inquinanti
                           + aerotermica: costi installazione medio-alti, PBT medi, problemi col freddo, rumore
                           + geotermica: costi installazione alti, PBT lunghi, insensibile al clima, silenziosità
                             economie di scala per open-loop
                                                                                                                    20   20/11/2018
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GRAZIE PER L’ATTENZIONE!!!!!

 + Contatti progetto GRETA:
        + Sito web del progetto:
          http://www.alpine-
          space.eu/projects/greta/en/home
        + Pagina FB:
          https://www.facebook.com/greta.
          alpinespace/
        + Gruppo LinkedIn:
          https://www.linkedin.com/compa
          ny/10922281/
 + Contatti gruppo Ingegneria degli
   Acquiferi
        + Sito internet:
          http://www.polito.it/groundwater
                                                 TUM: Kai Zosseder (project leader), Christine Haas (project manager), Fabian Boettcher; POLITO: Rajandrea Sethi, Alessandro Casasso,
        + Per info su progetto GRETA:            Simone Della Valentina, Arianna Bucci, Matteo Rivoire, Bruno Piga; ARPA VdA: Pietro Capodaglio, Alessandro Baietto, Marcela Olmedo,
          alessandro.casasso@polito.it           Ilaria Stringa, Marta Padoan; EURAC: Pietro Zambelli, Valentina D’Alonzo, Roberto Vaccaro, Simon Pezzutto, Andrea Vianello, Chiara
                                                 Scaramuzzino; Regione Lombardia: Francesco Spinolo, Francesca Messina; BRGM: Charles Maragna, Fanny Branchu, Aline
                                                 Humbertclaude; GEOZS: Joerg Prestor, Simona Pestotnik, Dušan Rajver; GBA: Magdalena Bottig, Stefan Hoyer, Gregor Goetzl; Climate
                                                 Alliance: Andreas Kress, Janina Emge; INDURA: James Gilbert; Triple-S: Reiner Wittig; Universitaet Basel: Peter Huggenberger
                                                 …e altri ancora!
                                                                                                                                                             21        20/11/2018
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