La corsa alla decarbonizzazione include anche le strutture ad alta frequentazione spesso operative 24 ore su 24, come gli aeroporti. Ecco le strade che si possono percorrere per risparmiare su emissioni e costi.
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Quando si pensa al trasporto aereo e si fa riferimento all’impronta di carbonio, viene naturale pensare al carburante bruciato per spostare nei cieli tonnellate di peso. Meno frequentemente ci si concentra sull’importanza che anche le infrastrutture a terra, in particolare gli aeroporti, hanno su questo problema.
È vero che il traffico passeggeri, in costante crescita fino al 2019, è bruscamente calato a causa della pandemia da Covid-19, ma dopo la ripresa del 2020 le previsioni sono che negli anni a venire si torneranno a superare i livelli di tre anni fa.
L’impatto delle strutture aeroportuali sulle emissioni di CO2 non è indifferente. Nel caso di un grande aeroporto, il consumo giornaliero di energia elettrica e termica è paragonabile a quello di una città di 100.000 abitanti. Secondo una ricerca della società E Source, i costi dell’energia negli aeroporti arrivano a pesare per una quota compresa tra il 10% e il 15% delle spese operative complessive.
Una struttura di medie dimensioni utilizza ogni anno, per ciascun metro quadrato, circa 212 kWh di elettricità e 373.000 BTU di gas naturale. Illuminazione e raffreddamento rappresentano invece il 46% del consumo energetico totale.
Riuscire a ridurre e ottimizzare i consumi energetici di queste realtà può quindi portare a grandi benefici, sia economici sia di impatto ambientale.
Questa direzione è sostenuta sia dai governi, che attraverso il Green Deal dell’Unione Europea spingono verso la decarbonizzazione, sia da associazioni aeroportuali mondiali come l’Associazione internazionale del trasporto aereo (IATA) e il Consiglio internazionale degli aeroporti (ACI).
Quali sono dunque le strade che una struttura di questo tipo può percorrere per migliorare la sua impronta ambientale? Sono fondamentalmente tre:
- Ottimizzare i sistemi di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell’aria (HVAC)
- Ridurre le emissioni di anidride carbonica del trasporto a terra (veicoli, GSE e GPU)
- Adottare microgrid per un’alimentazione elettrica pulita e affidabile
Schneider Electric è il partner ideale per digitalizzare le infrastrutture e garantire operazioni fluide nel settore aeroportuale. Infatti, grazie a un variegato portafoglio prodotti e servizi è possibile ottimizzare sia l’efficienza operativa sia la continuità operativa.
L’importanza di ottimizzare i sistemi HVAC
Quando si parla di HVAC, alcune stime dicono che da questi sistemi dipenda circa il 50% delle spese energetiche. Intervenire in questo ambito porta quindi a sensibili risparmi. Lo dimostra l’esempio del Terminal 4 del John F. Kennedy International Airport di New York. Tramite “miglioramenti a costo basso o nullo” ha visto contenere i costi dell’energia di 1.750.000 dollari semplicemente verificando il funzionamento dei sistemi degli edifici.
Grazie alle moderne tecnologie, smart e sempre connesse, intervenire sui sistemi HVAC è più semplice che in passato. Utilizzando soluzioni di Internet of Things (IoT) e sensori remoti è sempre possibile avere la situazione sotto controllo, gestendo gli impianti da una postazione centralizzata. Il monitoraggio basato sullo stato dei sistemi e l’analisi predittiva consentono di ottenere un funzionamento affidabile e ottimizzato. Questo è di fondamentale importanza in aree ad alta frequentazione e spesso operative 24 ore su 24.
L’analisi dei dati provenienti dai sensori tiene conto dei numerosi fattori e sfide legati al riscaldamento e al raffreddamento di grandi edifici con livelli di occupazione sempre diversi. Gli aeroporti possono inoltre utilizzare opportuni variatori di velocità (VSD) per controllare il regime di pompe e ventilatori, assorbendo così solo l’energia necessaria. In questo modo si possono ridurre al minimo gli sprechi di energia, ottimizzando le prestazioni dei sistemi e migliorando i flussi dell’aria.
Utilizzando le più innovative tecnologie dei sistemi di gestione degli edifici, l’aeroporto di Bristol, nel Regno Unito, riesce a controllare l’uso dell’energia con funzioni come l’integrazione dei sistemi e l’accesso remoto. In questo modo è più semplice controllare l’intera location, ottenendo anche un aiuto fondamentale per raggiungere gli obiettivi energetici. Cambiamenti di questo genere hanno aiutato l’aeroporto a ridurre le emissioni di anidride carbonica per passeggero del 4,1% all’anno.
Ridurre le emissioni di anidride carbonica del trasporto a terra
Un’altra voce molto importante in termini energetici nel sedime aeroportuale è quella dei sistemi di trasporto a terra. Questi inclusono includono i normali veicoli (auto, furgoni e camion), quelli di supporto (GSE, Ground Support Equipment) e le unità per l’alimentazione elettrica a terra (GPU, Ground Power Unit). La sostituzione della classica alimentazione a gasolio con sistemi elettrici permette di fare notevoli passi avanti nella decarbonizzazione.
All’aeroporto di Seattle-Tacoma, negli Stati Uniti, hanno adottato gli e-GSE (dove la “e” sta per elettrici), risparmiando circa 10.000 tonnellate di gas serra e 2,8 milioni di dollari all’anno di spese per il carburante.
L’aeroporto Changi di Singapore dispone ora di 80 veicoli elettrici per la trazione dei convogli dedicati al trasporto bagagli che hanno già consentito di ridurre di 627 tonnellate le emissioni di CO2. L’adozione di e-GPU ha invece portato grandi benefici a molti aeroporti.
Ad Amsterdam Schiphol, per esempio, questa scelta ha permesso di ridurre del 90% le emissioni di CO2 rispetto all’utilizzo di GPU standard. Come effetto collaterale, si è migliorata la sicurezza (con minore inquinamento acustico e benefici sulla salute respiratoria degli addetti) e si sono ridotti i costi di manutenzione.
La varietà di attrezzature e sistemi elettrici utilizzati negli aeroporti impone uno sforzo di coordinamento per fare in modo che i servizi vengano alle compagnie aeree e ai viaggiatori vengano erogati sempre e senza interruzioni, garantendo sicurezza ed efficienza. Per questo è indispensabile prevedere un’infrastruttura di ricarica per i veicoli elettrici (EV) pensata specificamente per l’ambiente aeroportuale abbinata a una tecnologia di gestione della distribuzione elettrica che sia in grado di ridurre nel modo più efficiente le emissioni e aumentare i risparmi sui costi.
Ciò richiede specifici strumenti di gestione a supporto della ricarica delle attrezzature e-GSE e dei consumi energetici delle unità di ricarica EV, in modo da ridurre emissioni e costi. Un parco e-GSE efficace necessita inoltre di funzioni come il monitoraggio e il controllo in tempo reale dello stato dei sistemi di alimentazione, capace di identificare eventuali temperature anomale, guasti dell’isolamento o disturbi dell’alimentazione elettrica.
Le microgrid per un’alimentazione elettrica pulita e affidabile
Infine, terzo punto ma non ultimo, per migliorare l’efficienza energetica degli aeroporti è quello di adottare delle microgrid. Si tratta di reti elettriche autonome che consentono di gestire localmente l’alimentazione e di controllare quando e come utilizzarla. Le microgrid sono in grado di integrare energie rinnovabili, come quella eolica e solare, e di gestirne e ottimizzarne l’uso con funzioni quali l’accumulo in loco, per esempio tramite batterie e celle a combustibile in grado di immagazzinare l’energia prodotta localmente, che altrimenti andrebbe sprecata.
Queste soluzioni possono includere e gestire più tipi distinti di risorse energetiche distribuite (DER) e sono spesso in grado di bilanciare l’offerta e la domanda grazie a funzioni avanzate come l’alleggerimento intelligente dei carichi e/o la capacità di attivare o disattivare singoli generatori. Per strutture importanti come gli aeroporti occorre un’alimentazione elettrica non solo verde, ma anche affidabile. Le microgrid rispondono a questa esigenza, riuscendo a evitare i danni causati da improvvisi blackout della rete principale.
L’aeroporto John F. Kennedy di New York, che gestisce oltre 60 milioni di passeggeri all’anno, ha ristrutturato il suo terminal numero 1 utilizzando una microgrid all’avanguardia con strumenti per microgrid connesse che migliorano la sostenibilità della struttura e ne aumentano la resilienza. La nuova configurazione consente anche di ridurre del 30% la quantità totale di carburante necessaria per il funzionamento del terminal, contribuendo all’obiettivo dell’aeroporto di raggiungere il 100% di utilizzo di energia rinnovabile entro dieci anni, aumentando allo stesso tempo fino al 99,999% la disponibilità.
L’autrice del blog: Alessia Varalda, ingegnere elettrotecnico
Alessia Varalda è ingegnere elettrotecnico, writing and editor consulting, fotografa e blogger.
Appena laureata si è dedicata alla realizzazione di impianti elettrici per poi spostarsi nel mondo delle energie rinnovabili che ama tantissimo. Ha avuto la possibilità di scrivere e seguire il mondo dell’energia tradizionale e rinnovabile grazie ad una casa editrice tecnica. Ha quindi deciso di seguire “l’elettricità” sotto punti di vista diversi. Per circa 13 anni si è occupata de “Il Giornale dell’Installatore Elettrico”, prima come redattore, poi come responsabile della rivista.
Ha seguito, coordinato e realizzato contenuti per altre riviste: Impianti + Rinnovabili, Tecnologie Elettriche, Percorsi Illuminazione e Tis (Il Corriere IdroTermoSanitario). Inoltre ha realizzato due monografie sulle rinnovabili dal titolo Sole Acqua Aria e Acqua. Si è occupata di energia, di illuminazione, di climatizzazione e di rinnovabili. Ha organizzato corsi di formazione, convegni ed eventi legati all’energia e all’integrazione.
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