Calore gratuito dai reflui con la “riotermia”

Un interessante progetto di un’Utility belga permette lo sfruttamento dell’energia termica contenuta negli scarichi fognari: l’impianto è a bassa tecnologia e a basso costo, ma offre un contributo significativo al risparmio energetico.

Le reti fognarie sotterranee sono una delle principali infrastrutture urbane, utilizzate fin dall’antichità per raccogliere e convogliare le acque reflue e piovane lontano dai centri abitati, garantendo igiene, sicurezza e salubrità a edifici e spazi aperti.

Opportunamente depurati, i reflui sono un’importante risorsa ambientale che, prima di arrivare agli impianti di trattamento, può essere utilizzata anche per usi termici. Gli scarichi provenienti dagli edifici hanno infatti una temperatura normalmente compresa fra 15 °C e 25 °C, che può essere valorizzata con scambiatori e pompe di calore sia per il riscaldamento invernale, sia per il raffrescamento estivo – come già avviene per gli impianti di climatizzazione con pompe di calore che utilizzano campi geotermici per lo scambio termico.

Progetto pilota per un fabbricato di 15.000 m2

La tecnologia per il recupero termico dai reflui è chiamata “riotermia” – dal fiammingo “riolering” che significa “sistema fognario” – ed è oggetto di studi e progetti finalizzati alla sostenibilità energetica e all’uso circolare delle risorse nelle aree urbane.

Uno degli esempi più interessanti è il progetto pilota completato nel 2022 dall’utility pubblica VIVAQUA a Uccle (Belgio). In questo caso l’impianto riotermico contribuisce alla climatizzazione dell’Edificio U, un fabbricato direzionale ampio circa 15.000 m2 costruito negli anni ‘70, recentemente riqualificato per accogliere circa 450 addetti ai servizi pubblici municipali. L’impianto recupera dai reflui, che transitano nella fognatura antistante l’edificio, circa il 25% del fabbisogno di calore per la climatizzazione invernale ed estiva.

COME È FATTO
Lo scambiatore di calore è stato sviluppato da VIVAQUA, l’azienda che si occupa dei servizi idrici per l’area metropolitana di Bruxelles. Si tratta di un dispositivo a basso costo, composto da semplici fasci di tubazioni in polietilene disposte parallelamente al flusso delle acque reflue. Le tubazioni convergono verso il circolatore a monte della pompa di calore, che mantiene il fluido di scambio in movimento quando serve.
COME FUNZIONA
Concettualmente un sistema riotermico è composto da:

  • un impianto per lo scambio termico a ciclo chiuso, che utilizza un corso d’acqua – in questo caso il canale fognario;
  • una pompa di calore acqua/ acqua.

Lo scambiatore di calore riveste la parte inferiore del canale e, quando è immerso nell’acqua reflua, preleva parte del calore grazie a un fluido di scambio, che cede la propria energia termica alla pompa di calore reversibile e torna in circolo per compiere un nuovo ciclo.

UNA RETE CHE SI RINNOVA
Installato dall’impresa belga SOCATRA, incaricata dei lavori di riqualificazione energetica dell’Edificio U, l’impianto riotermico riduce di 40÷60 t le emissioni CO2 all’anno. L’aspetto più interessante è la sua scalabilità: ogni anno, infatti, VIVAQUA rinnova dai 20 ai 25 km di fognature che, se equipaggiate con l’impianto riotermico, potrebbero fornire agli edifici circostanti grandi quantità di calore a basso costo, senza effetti climalteranti.