Costruire unità abitative che usano meno l'energia è diventata, nell'ultimo mezzo decennio, un obiettivo condiviso da molti architetti, designer e consumatori. Ma è possibile costruire una casa che effettivamente produce più energia di quella che usa?
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Un esperimento lanciato di recente dall'Università della California-Davis spera di rispondere proprio a questo.
L'obiettivo della Honda Smart Home US, una collaborazione tra la casa automobilistica e gli scienziati all'università, è vedere se è possibile non solo eliminare l'impronta di carbonio combinata di auto e casa, che rappresentano il 44% dei gas serra emessi negli Stati Uniti, ma anche per riportare il potere sulla griglia.
L'unità sperimentale con due camere da letto di 1.944 piedi quadrati, situata nel villaggio ovest dell'Università della California, Davis, è stata presentata alla fine del mese scorso. Per tre anni, un gruppo composto da un massimo di quattro docenti e membri dello staff vivrà in casa, mentre i ricercatori monitorano il modo in cui si comporta sotto le esigenze quotidiane degli occupanti umani. I ricercatori sperano che il gruppo si trasferisca entro settembre.
Mentre una casa convenzionale di dimensioni simili consuma circa 13, 3 megawattora di elettricità all'anno, la casa intelligente, attraverso una serie di modifiche per il risparmio energetico, genererebbe effettivamente un surplus annuale stimato di 2, 6 megawattora, secondo simulazioni al computer.
Come con altre case "net-zero", l'alimentazione dell'unità intelligente proviene da una serie di pannelli solari montati sul tetto. L'elettricità viene convertita dalla luce solare attraverso un sistema fotovoltaico solare da 9, 5 chilowatt e quindi incanalata attraverso il sistema di gestione dell'energia domestica (HEMS) su misura di Honda, una scatola bianca a parete montata in una stanza accanto al garage. Il dispositivo è programmato per distribuire l'afflusso di energia rinnovabile in tutta la casa nel modo più efficiente possibile. I ricercatori affermano che i pannelli forniscono energia per tutto il riscaldamento, il raffreddamento, l'acqua, l'illuminazione e gli elettrodomestici della casa; la casa genera anche abbastanza energia per ricaricare una Honda Fit, un veicolo elettrico che gli occupanti useranno per gli spostamenti quotidiani.
"Sappiamo tutti che le automobili contribuiscono alle emissioni globali di carbonio, ma non è la quota dei leoni", afferma il capo del progetto Michael Koenig. "Stiamo esaminando sia i veicoli sia l'ambiente costruito, nonché come coordinarli come un modo per mitigare completamente il loro impatto sull'ambiente naturale".
L'energia in eccesso viene distribuita a una batteria agli ioni di litio da 10 kWh, che aiuta a alimentare la casa durante un blackout o quando c'è un picco di domanda. Quando la domanda è eccezionalmente alta, come nei mesi estivi, la casa può persino scaricare l'energia immagazzinata nella rete; presumibilmente, l'energia sarebbe venduta alle società di servizi pubblici per denaro o, sotto forma di crediti sulle bollette dell'elettricità.
La casa intelligente Honda non è il primo che mira a produrre più energia di quella che utilizza. Puoi trovare simili principi di efficienza energetica nello stile di progettazione passiva di "Active House" in Danimarca e nel sistema di gestione dell'energia utilizzato da "Zero Home" nello Utah. Tuttavia, mostra la visione di un'importante casa automobilistica su come sarà la casa ecologica del futuro, con l'auto elettrica al seguito.
La casa include un sistema di riscaldamento e condizionamento radiante geotermico che sfrutta il calore naturale da terra e lo pompa fino a casa, dove viene quindi utilizzato per bollire l'acqua e regolare le temperature interne. Un avanzato sistema di illuminazione a LED aiuta anche a ridurre il consumo di energia imitando lo spostamento delle condizioni di luce naturale durante il giorno. Le lampadine irradiano luce intensa e ricca di blu durante le ore diurne, passando gradualmente la sera a una tonalità ambrata che non solo richiede meno energia, ma funziona anche in tandem con i cicli ciclici del sonno del corpo, affermano i ricercatori.
Diverse idee passive di risparmio energetico sono state anche incorporate nel design della casa. Cinque grandi finestre con paraocchi sono posizionate sul lato sud della casa, che riceve la maggior parte della luce solare durante i mesi invernali e la minima durante l'estate, riducendo la richiesta di energia per il riscaldamento e il raffreddamento degli ambienti interni. Le sei finestre più piccole rivolte a nord, nel frattempo, generalmente raccolgono pochissimo calore, rendendole ideali per la ventilazione. L'uso di pareti a doppio perno, che consentono un migliore isolamento, insieme al materiale di copertura per il raffreddamento e una lastra di cemento isolata contribuiscono a ridurre ulteriormente la quantità di energia consumata dalla casa.
Nessuno di questi concetti è completamente nuovo; è il modo in cui vengono utilizzati insieme (e l'inclusione della capacità di ricarica per auto) che distingue il progetto. Mentre ci sono miglioramenti che avrebbero potuto portare a guadagni di efficienza energetica ancora più grandi, Koenig afferma che il team di ricerca voleva attenersi a tecniche consolidate e tradizionali invece di alcuni dei concetti più sperimentali che vengono pilotati altrove, come questa doccia per il riciclaggio dell'acqua.
Durante la fase di prova, i ricercatori testeranno batterie di dimensioni diverse, aggiorneranno le capacità di apprendimento e di autocorrezione di HEMS e risolveranno eventuali inefficienze. E solo perché la casa, in teoria, produce più energia di quella di cui ha bisogno, non significa che i residenti siano fuori di testa: il consumo di energia sarà monitorato e i residenti si siederanno anche per interviste sulle loro abitudini e condizioni di vita.
Tutti i dati saranno infine disponibili online. Ma per ora, è troppo presto per dire quando, se mai, una di queste funzionalità sarà disponibile per lavori di ristrutturazione di case o nuove costruzioni.
"In definitiva, spetterà alle persone di ricerca e sviluppo ... decidere se è prudente prendere ciò che abbiamo imparato e sviluppare un prodotto per i consumatori", afferma. "Ciò che vogliamo dimostrare con questo è che siamo influendo sul cambiamento e può costruire qualcosa che contribuisca direttamente alle soluzioni ".
