Energia: tecnologia e ingegneria

L'efficienza energetica è attraente e ostica, facile e difficile, invocata, troppo spesso mitizzata. Promette molto ma non sempre mantiene. È circonfusa di aloni di indecidibilità: un macchinario è concreto, ma l'efficienza è astratta, e non si sa nemmeno dove finisca l'efficienza ed inizi il risparmio (ci sono differenze?). La cosa certa è che l'efficienza costa e, poiché i benefici si presenteranno in un futuro aleatorio, gli investitori trovano difficoltà a finanziarla. Questo libro fa chiarezza su tutta la linea. Poiché l'efficienza si regge sui tre pilastri dell'economia, della tecnica e della diagnosi, il testo tratta approfonditamente tali aspetti e soprattutto le loro interconnessioni: quali sono e come si individuano le soluzioni efficienti, come si valutano, come si propongono e come si pianificano, con innumerevoli esercizi, esempi chiarificatori, curiosità, storie di vita vissuta. Il testo è destinato a tutti coloro che vogliano addentrarsi nel mondo dell'energy management, che siano attuali e futuri professionisti, manager e tecnici aziendali, funzionari di Pubbliche Amministrazioni e docenti di discipline tecniche, ricercatori e studenti.

Sono oltre 40 le centrali idroelettriche con una potenza superiore ai 300 kW attive in Ticino e nel Moesano: una rete di impianti composta da dighe, gallerie, prese, centrali e turbine, che valorizza l’acqua sfruttando i dislivelli delle nostre valli. Infrastrutture realizzate in gran parte tra gli anni ’50 e ’60 del secolo scorso, frutto di imponenti sforzi tecnici e progettuali, a cui si aggiungono numerose microcentrali che completano una rete da oltre 2’000 MW di potenza installata, che produce ogni anno più di 4’000 GWh di energia rinnovabile. Oltre a descrivere i diversi impianti attraverso testi, schemi e fotografie, il libro mette in luce l’imponente rete di gallerie, cunicoli e condotte che trasporta l’acqua per chilometri, attraverso le valli ticinesi e del Moesano. Un’opera unica e monumentale, che rende omaggio a chi ha progettato, costruito e preservato questo prezioso patrimonio tecnico e culturale del nostro territorio.

Quante volte ti sei trovato davanti a un interruttore che non risponde, a un quadro elettrico che ti intimorisce, a un collegamento da fare senza sapere se stai procedendo nel modo giusto? Quante volte hai pensato: "Mi piacerebbe davvero capire come si fa, ma non so da dove partire"? O magari ti sei detto: "Non sono portato", "Non ho studiato abbastanza", "Mi sembra troppo complicato". Ecco perché ho deciso di scrivere questo libro. Per cambiare quella sensazione di incertezza in sicurezza. Per trasformare il dubbio in conoscenza, e l'incapacità in competenza. Per dare una risposta concreta a tutte quelle domande che, un po' per paura, un po' per mancanza di tempo o di opportunità, spesso restano sospese. Il presente volume è pensato per chi parte da zero, per chi vuole fare un salto di qualità, o per chi sogna di costruirsi un futuro concreto e rispettato come professionista del settore elettrico. Non importa quanti anni hai, non importa da dove parti: l'importante è avere la voglia di imparare, la curiosità di mettersi in gioco, e la determinazione di costruirsi una strada.

La crisi energetico-ambientale è l'emergenza delle emergenze: se non la risolviamo in fretta, soccomberemo. Questa crisi non sarà momentanea come una pandemia, sarà la crisi finale di una civiltà che si definisce moderna, ma che si ostina a basarsi su un motore vecchio, inefficiente e dannoso per tutti. Sì, perché l'energia è il motore di tutto, è quella cosa senza la quale non possiamo fare nulla. Tutti noi consumiamo continuamente energia, 24 ore su 24, 365 giorni l'anno, anche quando non ce ne accorgiamo. La scienza ha già dimostrato che la crisi climatico-ambientale è causata da due fattori: un sistema energetico decotto da cambiare con urgenza e un sistema economico basato sul falso presupposto che la Terra sia un deposito inesauribile di risorse e una discarica di rifiuti senza limiti. La valanga dell'emergenza energia rischia di travolgere in modo irreversibile la nostra vita. Il tempo è scaduto: prendiamone atto e mettiamoci a correre lungo la strada di una lunga e difficile transizione.

Il libro è rivolto agli studenti dei corsi di laurea triennali in ingegneria (ad eccezione di quelli iscritti ai corsi di laurea in ingegneria elettrica ed elettronica) che non hanno già acquisito, nel loro percorso di studi, i fondamenti teorici dell'elettromagnetismo ma che hanno comunque la necessità di arrivare rapidamente a comprendere i principi teorici alla base delle applicazioni pratiche più comuni dell'elettrotecnica. I contenuti del libro sono tutti e soli quelli che possono essere trattati in un corso da non più di 6/9 CFU. Dopo un rapido esame delle equazioni di Maxwell, si passa all'analisi circuitale con particolare riferimento ai transitori nei circuiti elettrici ed allo studio delle reti a regime sinusoidale permanente (incluse le reti trifase) mediante l'utilizzo del metodo simbolico. Il testo contiene anche capitoli dedicati ai seguenti argomenti: rifasamento, circuiti risonanti e trasformatori.

Questo testo rappresenta uno strumento essenziale per comprendere e attuare i modelli innovativi delle Comunità Energetiche Rinnovabili (CER) e dell’AutoConsumo Collettivo (ACC): attraverso un linguaggio chiaro e accessibile, esplora le opportunità offerte dalle configurazioni energetiche condivise, approfondendo i vantaggi economici, ambientali e sociali. Dalle basi normative e tecniche fino agli esempi pratici, il testo fornisce un quadro completo per la progettazione, la realizzazione e la gestione delle CER e degli ACC, affrontando temi chiave come l’efficienza energetica, l’accumulo di energia, le sfide della digitalizzazione e l’importanza della partecipazione attiva delle comunità locali. Una guida indispensabile per amministratori di condominio, professionisti del settore energetico, imprenditori e per tutti coloro che desiderano essere protagonisti di un cambiamento che va oltre l’energia, toccando la dimensione etica, sociale ed economica del vivere insieme. Nei materiali digitali allegati al volume sono forniti un modello editabile di atto costitutivo con lo statuto per la creazione di una Comunità Energetica di rinnovabili e una check-list, anch’essa in formato editabile, per esemplificare tutti i passaggi necessari alla costituzione di una CER, strumenti che possono essere utilizzati dagli addetti ai lavori ma anche da coloro che vogliono conoscere e approfondire le attività connesse al “progetto” CER.