Cogenerazione

La cogenerazione, anche nota come produzione combinata di energia termica ed elettrica (spesso abbreviata in CHP, dall’inglese Combined Heat and Power), è una tecnologia energetica che consente di produrre simultaneamente energia elettrica e calore a partire dalla stessa fonte primaria di energia. 

A differenza delle centrali convenzionali che convertono solo una parte dell’energia contenuta in un combustibile in elettricità (disperdendo il resto sotto forma di calore inutilizzato), la cogenerazione sfrutta il calore normalmente disperso durante il processo di produzione elettrica, utilizzandolo per applicazioni termiche come il riscaldamento degli edifici, la produzione di acqua calda o l’alimentazione di processi industriali.

Il principio alla base della cogenerazione è semplice: in un impianto convenzionale di generazione elettrica, una parte significativa dell’energia viene persa durante la conversione da energia chimica (presente nel combustibile) a energia meccanica e, infine, a energia elettrica. 

Un impianto di cogenerazione, invece, è progettato per il recupero di energia termica e renderla utilizzabile. Il calore recuperato può essere impiegato per il teleriscaldamento urbano, per la produzione di vapore o acqua calda destinati a processi industriali, oppure per climatizzare ambienti. 

La cogenerazione può essere realizzata tramite diversi tipi di impianti e tecnologie, che variano per potenza, fonte energetica utilizzata e destinazione d’uso dell’energia termica prodotta. Le principali tipologie includono:

• impianti a motore endotermico: utilizzano motori a combustione interna, alimentati da gas naturale, biogas, gasolio o altri combustibili. Sono spesso impiegati in contesti di piccola e media potenza, come ospedali, edifici pubblici o impianti industriali.
• turbine a gas: producono energia meccanica tramite la combustione di gas e sfruttano i gas di scarico caldi per generare vapore o acqua calda.
• impianti a ciclo combinato: combinano una turbina a gas con una turbina a vapore, massimizzando il recupero del calore e ottimizzando l’efficienza globale.
• impianti a combustibili rinnovabili: utilizzano biomasse solide, liquide o gassose, contribuendo alla riduzione delle emissioni di CO₂ e favorendo la sostenibilità ambientale.
   

La cogenerazione trova applicazione in numerosi ambiti, sia industriali che civili. In ambito industriale, il calore prodotto può essere utilizzato nei processi produttivi che richiedono energia termica, come l’industria alimentare, chimica, cartaria e tessile. Nel settore civile, la cogenerazione è alla base dei sistemi di teleriscaldamento, che forniscono calore a interi quartieri o città tramite una rete di distribuzione. Inoltre, è adottata da grandi edifici come ospedali, università, centri sportivi e complessi residenziali, dove il fabbisogno di energia termica ed elettrica è elevato e costante.

La cogenerazione comporta numerosi vantaggi ambientali, economici ed energetici. Tra i principali benefici si annoverano:

• maggiore efficienza energetica: il recupero del calore consente di ridurre le perdite energetiche e di ottenere un utilizzo più razionale delle risorse, con rendimenti complessivi superiori rispetto ai sistemi separati di produzione di elettricità e calore.
• riduzione delle emissioni: producendo energia in modo più efficiente, la cogenerazione consente di diminuire le emissioni di gas serra e altri inquinanti atmosferici.
• risparmio sui costi energetici: grazie alla produzione simultanea di energia elettrica e termica, si riducono i costi legati all’approvvigionamento e al trasporto dei combustibili e dell’energia.
• flessibilità e sicurezza energetica: la cogenerazione può essere implementata su scala locale, riducendo la dipendenza dalla rete elettrica nazionale e migliorando la resilienza del sistema energetico.
• possibilità di integrazione con fonti rinnovabili: gli impianti di cogenerazione possono essere alimentati con biomasse e altri combustibili rinnovabili, favorendo la transizione verso un sistema energetico più sostenibile.

In conclusione, la cogenerazione rappresenta una soluzione tecnologica avanzata e sostenibile per l’utilizzo efficiente delle risorse energetiche, poiché consente di massimizzare il rendimento degli impianti, ridurre l’impatto ambientale e garantire un approvvigionamento energetico più sicuro e competitivo.