Geotermia e solare: così Milano-Bicocca punta a un campus a zero emissioni

Il progetto di rigenerazione blue e green - digitale e sostenibile - parte dall’U19: è questo il primo edificio che rientra nel piano di riqualificazione energetica del patrimonio edilizio dell’Università degli Studi di Milano-Bicocca. Un piano che prenderà il via nell’ambito della ristrutturazione dell’edificio destinato alle attività di ricerca e monitoraggio geologico ambientale, con realizzazione di un sistema a energia rinnovabile geotermica e solare.

Lo stesso sistema sarà riprodotto in piazza della Scienza. Per il quadrilatero attorno a cui sorgono gli edifici U1, U2, U3 e U4 si stima che l’utilizzo della geotermia garantirà un risparmio complessivo dell’80% sul costo dell’energia per il riscaldamento e il raffrescamento degli ambienti. Quest’area del campus è pronta a diventare un vero e proprio laboratorio di sostenibilità in cui testare soluzioni innovative su scala reale, replicabili in altre zone della città.

Gli scienziati del Dipartimento di Scienze dell’Ambiente e della Terra di Milano-Bicocca hanno infatti messo a punto un modello di flusso e trasporto di calore delle acque sotterranee che punta a trasformare una criticità post industriale, quale l’innalzamento della falda, in una risorsa energetica per l’area metropolitana sfruttando le potenzialità della geotermia.

Questa tecnologia permette di scambiare calore con il sottosuolo e le falde acquifere superficiali garantendo un’ottima efficienza grazie all’elevato calore specifico e all’inerzia termica stagionale. Gli sforzi del gruppo di lavoro mirano a ottenere uno strumento di gestione integrato delle risorse sotterranee (idriche ed energetiche) in un contesto urbano complesso, mitigandone le reciproche criticità e garantendone un uso sostenibile per l’intera città.

La geotermia rappresenta infatti per Milano una preziosa opportunità di ridurre drasticamente l’uso dei combustibili fossili, dal momento che può arrivare a coprire il 20% del fabbisogno dell’area metropolitana e a evitare così l’emissione di notevoli quantità di CO2, con ricadute positive sulla qualità dell’aria e sulla salute dei cittadini.

Un approccio di tipo ‘circolare’

Alla base del progetto di Bicocca c’è la realizzazione di un sistema di pozzi per l’estrazione dell’energia geotermica che, in combinazione con la copertura degli edifici con pannelli fotovoltaici, consentirà la riduzione progressiva della dipendenza energetica da fonti fossili esterne. A completare la riqualificazione sostenibile saranno le pareti ricoperte di vegetazione, in grado di assicurare il miglioramento dell’isolamento termico degli edifici. Seguendo un approccio di tipo circolare, per l’irrigazione delle pareti verdi potrà essere utilizzata l’acqua di falda estratta per l’impiego geotermico.

Un modello replicabile

Il piano per la realizzazione di un campus a emissioni zero prevede dunque un percorso graduale il cui punto di partenza è rappresentato dalla costruzione di sistemi di riscaldamento e di raffrescamento per l’edificio U19 e i quattro edifici di Piazza della Scienza.  I progetti pilota serviranno anche a studiare soluzioni ottimali per la riqualificazione energetica di altri edifici esistenti con un modello che si auspica replicabile, con i dovuti accorgimenti tecnici, anche nelle altre strutture del campus.

Gli impianti geotermici: come funzionano

Gli impianti geotermici sfruttano l’energia del sottosuolo. Quelli previsti per il campus Bicocca prevedono l’utilizzo dell’acqua della falda che ha una temperatura costante di circa 15 gradi centigradi. Il prelievo dell’acqua dal sottosuolo avviene attraverso pozzi di presa che alimentano le pompe di calore grazie a cui avviene lo scambio termico con gli edifici.

La riduzione della temperatura dell’acqua consente, infatti, di rilasciare il calore per garantire il riscaldamento degli ambienti. L’innalzamento della temperatura, invece, consente di sottrarre calore agli ambienti, raffrescandoli. A fine ciclo, l’acqua viene reimmessa in falda attraverso pozzi di resa. Poiché il progetto prevede che il sistema geotermico sia alimentato dall’energia prodotta dai pannelli fotovoltaici installati sulla copertura degli edifici, si otterrà una notevole riduzione delle emissioni di anidride carbonica in atmosfera.

U19 – Ergon

Nell’ambito della ristrutturazione dell’edificio di via Boschi di Stefano è stato redatto il progetto esecutivo per la realizzazione di un sistema ad energia geotermica, in base a cui sarà bandita la gara d’appalto per i lavori. Saranno costruiti due pozzi geotermici di presa sul versante via Piero e Alberto Pirelli e quattro pozzi di resa sul versante opposto (viale dell’Innovazione). La realizzazione di pareti verdi sul perimetro dell’U19 per migliorare l’isolamento termico dell’edificio stesso è in fase di studio. Per l’irrigazione si prevede l’utilizzo della stessa acqua estratta dalla falda per l’impiego geotermico. Il costo complessivo previsto per la riqualificazione dell’edificio Ergon è di 7,7 milioni di euro, quello per l’impianto geotermico ammonta a 500 mila euro.

Piazza della Scienza

Lo studio di fattibilità ipotizza la stessa tipologia di intervento prevista per l’U19 per fornire energia geotermica ai quattro edifici (U1 - Atlas, U2 - Quantum, U3 - Bios, U4 - Tellus) integrando i nuovi impianti con i sistemi esistenti.

Il complesso di Piazza della Scienza rappresenta un luogo ideale per lo sfruttamento dell’energia geotermica. Grazie allo sviluppo di modelli di calcolo e al monitoraggio della velocità e direzione della falda acquifera si valuterà la posizione ottimale dei pozzi geotermici di presa e resa massimizzando l’efficienza energetica del sistema. Inoltre, le strutture sotterranee esistenti circa 12 metri al di sotto del manto stradale garantirebbero un risparmio economico durante la trivellazione dei pozzi. L’impianto geotermico consentirebbe di coprire l’intero fabbisogno energetico per gran parte dell’anno. Nei periodi di picco di domanda, la restante parte della fornitura sarà garantita dagli impianti esistenti per cui si stima che l’energia geotermica garantirà un risparmio complessivo dell’80% sul costo dell’energia. In questo caso il costo stimato dell’intervento per i quattro edifici è di 2,5 milioni di euro.

Puntare sulla ricerca

“L’Università di Milano-Bicocca prosegue il suo cammino di sostenibilità ecologica e sociale – ha ricordato la rettrice Giovanna Iannantuoni nel corso dell’inaugurazione dell’anno accademico 2022/223 –. L’Ateneo è pronto a rispondere a questa sfida, resa ancora più urgente dalla crisi energetica mondiale, con ambiziosi progetti di ricerca focalizzati sulla rigenerazione ambientale. I nostri scienziati sono impegnati nello studio di soluzioni innovative per la produzione di energia pulita, non solo per il nostro campus, ma anche per il territorio. In Bicocca, infatti, siamo convinti che lo sviluppo sostenibile delle nostre città sia il primo passo per una società più inclusiva”.