Autore: Dario Mancini, INAF Osservatorio di Capodimonte

Gli edifici storici che ospitano istituti di ricerca non sempre consentono la piena applicazione di soluzioni tecnologiche che contribuiscono a migliorare il loro impatto sull’ambiente. Oltre all’adozione di soluzioni basate sull’utilizzo di energie alternative,  oggi ormai diffuse e facilmente implementabili, risulta quindi indispensabile adottare innovazioni sia tecniche che gestionali, che tendano a minimizzare le problematiche derivanti dall’obsolescenza intrinseca dei sistemi tecnologici. Ciò al fine di adattare in modo  dinamico, affidabile ed a lungo termine strutture ed impianti, modificando di conseguenza  le modalità e le strategie con le quali le facilities vengono integrate ed utilizzate, grazie anche a sistemi di monitoraggio.  

Sostenibilità delle infrastrutture moderne

Per le infrastrutture di nuova generazione, invece, è possibile considerare, fin dalla fase progettuale, approcci innovativi che garantiscano l’efficienza a lungo termine non solo dal punto di vista energetico ed in termini di impatto ambientale, ma anche in termini di fruibilità e per la produttività scientifica.  Le attuali valutazioni del Carbon Footprint (CF) riportano, nella generalità dei casi, i dati forniti dalle diverse organizzazioni scientifiche internazionali, che indicano  le sole fasi di costruzione e di vita utile delle infrastrutture, senza considerare le fasi di commissioning e decommissioning, che hanno un impatto significativo sulle emissioni. Il decommissioning dovrebbe essere sempre considerato per le infrastrutture osservative. Non sono  menzionati dati significativi in tal senso, mentre sarebbe opportuno, per le strutture osservative,  anche valutare l’impatto delle fasi successive al ciclo di vita utile, stimata mediamente in 10-15 anni, ossia quando l’infrastruttura andrebbe dismessa come sarebbe opportuno avvenisse. Solitamente, invece,  continuano ad essere utilizzate in modo non più scientificamente competitivo  con pendenze di personale ed utilizzo delle facilities e quindi di emissioni di CO₂e  non giustificabile. Ciò è determinato di fatto dalle attuali tecniche costruttive delle infrastrutture osservative non consentono un decommissioning meno impattante rispetto alla fase costruttiva e per tale motivo vengono mantenute in vita. Le infrastrutture osservative dovrebbero seguire quindi  un diverso iter di valutazione rispetto alle strutture non osservative la cui vita utile non è, in prima analisi, considerata limitata. 

Per quanto riguarda invece le infrastrutture dedicate alla radioastronomia, anche meno impattanti nella fase di costruzione e con una resa scientifica che si protrae per almeno 20-25 anni, si deve tenere conto di un impatto a lungo termine  più produttivo scientificamente con emissioni in termini di CO₂e  più giustificabili. Tuttavia è stato valutata, a titolo esemplificativo,  un’ipotesi di riqualificazione ambientale per il progetto ALMA per la compensazione delle emissioni della fase costruttiva e del ciclo di vita. Sarebbe necessaria la riforestazione di 150.000 ettari di bosco, un’attività impraticabile  con costi superiori a quelli sostenuti per la realizzazione dello stesso progetto.  Calcolare il CF delle infrastrutture, dall’ideazione alla dismissione, permetterebbe di comprendere e valutare al meglio l’impatto ambientale delle diverse fasi, anche considerando che queste strutture dedicate alla ricerca dovrebbero essere di esempio per la tutela dell’ambiente. 

Le strutture del futuro rivolte all’ambiente

Appare chiara l’importanza dell’adozione di nuove strategie da considerare per la  realizzazione e l’utilizzo di nuove infrastrutture. In tal senso sono in fase di pubblicazione lavori scientifici che descrivono soluzioni innovative e di nuova generazione, che analizzano ed affrontano in modo significativo le problematiche di impatto ambientale, dell’energia, dell’obsolescenza funzionale e scientifica, dei costi generali, attraverso una moltitudine di aspetti innovativi. Ne consegue un uso scientifico più efficiente ed a lungo termine. Simili strategie delineano un cambiamento di visione rispetto alle soluzioni classiche ancora attualmente adottate, dove per l’efficientamento energetico si utilizzano quasi esclusivamente,  e come accennato precedentemente, sistemi complementari di produzione fotovoltaica, che risolvono solo parzialmente e superficialmente i problemi menzionati.

Obiettivi e metodologie

Gli obiettivi sono molteplici e non solo pratici e gestionali, ma includono anche attività tese all’evoluzione dei sistemi e delle metodologie da adottare per la razionalizzazione delle attuali strutture storiche e non nonché di quelle di nuova generazione. 

Per quanto riguarda gli edifici storici, oltre all’adozione di soluzioni relative all’efficientamento energetico con l’introduzione di sistemi di produzione di energia alternativi sia classici che  quando possibile innovativi, si tenderà al graduale efficientamento degli impianti sia dal punto di vista tecnico che gestionale con nuove soluzioni che tendano a minimizzare le problematiche derivanti dall’obsolescenza intrinseca dei sistemi tecnologici, mantenendo la piena funzionalità e controllo. Sarà possibile adattare in modo dinamico ed affidabile ed a lungo termine le strutture e gli impianti, modificando di conseguenza  le modalità e le strategie con le quali le facilities vengono integrate ed utilizzate, grazie anche a sistemi di monitoraggio. 

Ciò è possibile attraverso il graduale efficientamento generale degli impianti,  automatizzando l’acquisizione dei dati energetici e di funzionamento e di conseguenza monitorando il modo in cui gli impianti ed i sistemi dedicati alla ricerca vengono utilizzati.

Il monitoraggio  non ha solo lo scopo di acquisire dati e valutare il trend di evoluzione dei singoli istituti verso un virtuoso e sostanziale miglioramento in termini energetici e quindi di emissioni, ma consente anche di accompagnare il personale verso la razionalizzazione delle abitudini e del modo di utilizzare al meglio le facilities stesse. Il monitoraggio e la gestione degli impianti sarà realizzato con sistemi innovativi in grado non solo di rilevare i parametri generali dell’ambiente ed i consumi ma di attivare anche automaticamente azioni migliorative sempre volte all’ottimizzazione dell’efficientamento generale.  I dati acquisiti saranno disponibili sia localmente che a livello centrale al fine di automatizzare la valutazione dei trend migliorativi ed avviare eventualmente azioni correttive in termini sia gestionali che tecnici. 

Discorso diverso è rivolto alle nuove strutture e alle strutture osservative che di fatto, ancora oggi, sono realizzate secondo i vecchi canoni strutturali, risultando estremamente invasive ed energivore. Queste ultime continuano a dimostrare un notevole impatto sull’ambiente diventando presto obsolete ed improduttive  dal punto di vista scientifico. Per questo aspetto, e come accennato precedentemente,  sono in fase di pubblicazione soluzioni tecnico/gestionali che potranno modificare sostanzialmente la funzionalità di nuove installazioni in modo da garantire una sostanziale riduzione dei costi di sviluppo e di mantenimento oltre a gestire i fenomeni di obsolescenza tecnica e funzionale,  garantendo di conseguenza una notevole e duratura produttività scientifica competitiva allineata, con le attuali esigenze del settore.

Le nuove infrastrutture potranno quindi godere di un’evoluzione tecnico/gestionale che le renda più efficienti e produttive riducendo sostanzialmente e di conseguenza il loro impatto sull’ambiente anche attraverso la razionalizzazione dei consumi con  metodi innovativi. Per le infrastrutture di nuova generazione potranno quindi essere applicate strategie di commissioning innovative che consentano  di ottenere strutture snelle e poco invasive,  efficienti e ad obsolescenza gestibile, al fine di massimizzare la resa scientifica competitiva a lungo termine, minimizzando in parallelo l’impatto generale sull’ambiente.