La cogenerazione, ottimizzare la produzione di energia

Con il termine “cogenerazione” si intende, per definizione, la generazione simultanea di più fonti di energia secondarie, il tutto partendo da un’unica fonte primaria. Nell’accezione corrente si intende la produzione congiunta di energia elettrica e termica (calore).

Generalmente solo il 40% dell’energia sviluppata dalla combustione dei motori si trasforma effettivamente in elettricità. Il 60% dell’energia prodotta si converte in calore che, in un impianto convenzionale, si disperde nell’ambiente. Il processo di cogenerazione è stato sviluppato per recuperare l’energia termica indotta dalla combustione, per produrre elettricità e calore per il riscaldamento. Un impianto di questo tipo raggiunge il 90% delle potenzialità effettivamente sfruttate, con margini di perdita molto modesti.

Indipendentemente dal tipo di combustibile adottato risulta chiaro che l’energia generata sfruttando questo processo è più che doppia, rispetto a un impianto convenzionale. Questo porta a evidenti vantaggi dal punto di vista economico ed ecologico, grazie alle minori emissioni dannose per l’ambiente.

Una struttura per cogenerazione permette inoltre di attuare il principio dell‘autoconsumo, minimizzando le dispersioni, che solitamente si vengono a creare durante il trasporto dell’energia. In questo senso, lo sviluppo di una cultura dell’efficienza, sta portando le società a integrare soluzioni distribuite. Nasce quindi il concetto di “micro-cogenerazione”, per gli impianti al di sotto dei 200/300 kW e destinati a soddisfare le esigenze di una certa area geografica, oltre a quello di “localizzazione”, nei casi in cui l’impianto sorge effettivamente a breve distanza dagli ambienti che beneficiano dell’energia prodotta.

La cogenerazione standard (macro-generazione) è invece demandata a impianti specifici, frequentemente collegati ai sistemi di teleriscaldamento per interi comuni o quartieri di città più estese.
Esiste infine un ulteriore approccio evolutivo a questa piattaforma, definito come “trigenerazione“. In questo caso l’impianto dedicato permette di produrre corrente elettrica ed energia termica, sia sotto forma di calore che di acqua refrigerata, indispensabile per il condizionamento nelle stagioni calde, ma non solo.
In generale, i sistemi di cogenerazione hanno una natura distribuita, resa possibile dalla presenza di piccoli impianti, in modo molto diverso da come avviene per le convenzionali centrali elettriche e termiche. Questi impianti sono in grado di generare calore ed elettricità per grandi strutture, come alberghi o ospedali, per esempio, oppure per i piccoli centri urbani. L’efficienza di queste strutture è quindi nettamente superiore rispetto alle centrali termoelettriche che utilizzano carbone e petrolio, sia per la vicinanza alle realtà da servire, sia per la generazione di due distinte fonti energetiche derivanti da un solo processo.
La cogenerazione, dunque, offre maggiore efficienza del processo di conversione ma, di per sé, non azzera l’inquinamento prodotto. Nel caso si utilizzino derivati delle fonti primarie fossili, sono infatti emesse sostanze nocive, quali monossido di carbonio, ossidi di azoto e particolato. Per limitare questo aspetto, si utilizzano frequentemente biocombustibili o derivati.