verde urbano 2018

L’elemento verde asset per la sostenibilità delle città

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Tetti e pareti verdi e altre soluzioni green favoriscono una migliore termoregolazione degli edifici nelle città con benefici per l’efficienza energetica e il comfort microclimatico degli ambienti interni ed esterni

Le principali misure europee

Per far fronte agli effetti del cambiamento climatico e per mantenere la sicurezza energetica e la qualità ambientale delle città e del territorio, l’Unione europea si è impegnata a raggiungere, entro il 2030, la riduzione del 55 per cento delle emissioni di gas serra rispetto ai livelli del 1990 (COM(2020) 562 final). Dapprima l’Ue, con la Direttiva 2010/31/UE, ha previsto che gli edifici realizzati dopo il 31 dicembre 2020 debbano avere un livello di energia “quasi zero”. In seguito, con la Direttiva 2012/27/UE, ha stabilito un quadro di misure di efficientamento energetico comune a tutti gli Stati membri relativo alla ristrutturazione degli edifici residenziali e commerciali. In tale contesto, la Commissione ha posto particolare attenzione alla riduzione dei consumi energetici degli edifici pubblici, residenziali e commerciali, che rappresentano il 40 per cento dell’energia finale per il riscaldamento e il raffrescamento, cui il 30 per cento per la climatizzazione estiva (COM(2016) 51 final). L'uso dei condizionatori d'aria e ventilatori elettrici, che rappresenta circa il 10 per cento del consumo globale di energia elettrica, in Ue raggiunge significativi livelli di consumo: il 5 per cento per i bisogni delle famiglie e il 13 per cento per i servizi.

 

L'elemento verde

La COM(2013) 249 final “Infrastrutture verdi – Rafforzare il capitale naturale in Europa” ha posto particolare attenzione sull’impiego di sistemi vegetali come soluzione naturale per ridurre il consumo di energia per la climatizzazione. La Comunicazione ha evidenziato per il settore edile e, più in generale, per tutte le aree urbane ad elevata densità abitativa, il ruolo fondamentale che può svolgere il verde (corridoi verdi, piantumazioni di siepi e alberi, giardini pensili e coltri vegetali realizzati sugli edifici). La Commissione europea ritiene infatti che i sistemi vegetali di tipo pensile possano contribuire a creare un microclima urbano migliore e ad abbassare le emissioni di gas serra, soprattutto quelle derivanti dalla climatizzazione degli edifici (basi pensare al riguardo che il settore delle costruzioni è responsabile del 36 per cento delle emissioni di CO2). Dello stesso avviso è il Patto globale dei sindaci per il clima e l'energia (Global Covenantof Mayors for Climate and Energy), un’iniziativa di livello mondiale avviata nel 2016 con l’intento di riunire le città nella lotta al cambiamento climatico e nell’incentivazione dell’efficienza energetica e dell’uso delle energie rinnovabili. Il Patto riunisce attualmente oltre 10 mila città in 138 paesi del mondo e rappresenta una popolazione pari a circa 800 milioni di persone. Negli ultimi anni, l’elemento verde, prima considerato da amministratori e costruttori un elemento puramente estetico e di decoro, è venuto ad assumere un significato ben più importante per la progettazione e per la costruzione degli edifici. In letteratura, è documentato che il consumo di energia nel settore edile rappresenta il 40 per cento del consumo totale di energia negli Stati membri dell’Unione europea e il 36 per cento delle emissioni totali di gas serra. Mitigare il microclima interno e quello circostante di un edificio in modo naturale mediante l’impiego della vegetazione ha quindi il potenziale di produrre benefici sia all’ambiente esterno che all’ambiente interno. Il verde, infatti, riduce la temperatura e l'umidità attraverso l’ombreggiamento, l’evapotraspirazione e la canalizzazione del vento. Le superfici degli edifici sul lato est e ovest sono generalmente quelle dove si registra una maggiore incidenza solare e quelle che guadagnano e immagazzinano di conseguenza più calore durante il giorno, rilasciandolo in casa di notte, quando le temperature esterne diminuiscono. Da questo punto di vista, realizzare sulle facciate esterne degli edifici e sui lastrici solari delle coltri vegetali può contribuire a ridurre significativamente la temperatura superficiale delle pareti e conseguentemente la quantità di calore che penetra negli ambienti interni e i costi derivanti dal consumo di energia per la climatizzazione.

 

Fig. 1.Dati raccolti sull’edificio dimostrativo del Centro ENEA Casaccia. Temperatura media della parete Sud Ovest nei mesi di luglio (a sinistra) e agosto (a destra). In blu la temperatura della zona esposta al sole; in rosso temperatura superficiale delle facciate della zona dell’edificio protetta dalla coltre verde. In giallo la temperatura dell’ariaesterna.

 

Le coltri vegetali risultano poi utili a migliorare l’efficienza energetica dei sistemi di condizionamento nei periodi di caldo intenso. Infatti, una temperaturadell’aria più elevata provoca unadiminuzione della resa frigoriferadei sistemi di condizionamento e quindi un consumo maggiore di elettricità. La vegetazione, se messa in campo come copertura naturale dei sistemi di condizionamento, soprattutto quelli di grande potenza energetica installati sui solai esterni, utilizzati nei supermercati e negli uffici, può contribuire a mantenere le temperature esterne più basse intorno alle macchine di condizionamento e ciò comporta un aumento dell’efficienza energetica dei processi termodinamici che caratterizzano i sistemi di condizionamento dell’aria.

Per approfondire:

  • 2/2018 | Energia, ambiente e innovazione.
  • Status Quo of the Air-Conditioning Market in Europe: Assessment of the Building Stock. Energies 2017, 10, 1253.
  • © OECD/IEA, 2018 International Energy Agency Website: www.iea.org. The Future of Cooling Opportunities for energy efficient air conditioning.

 

Foto d’intestazione: Mur Vegetal, Parigi (Foto: www.ecowave.it)

 

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Unione europea: via libera alla riduzione del 55 per cento delle emissioni di gas serra al 2030

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Il Consiglio europeo approva il piano di riduzione delle emissioni di gas serra del 55 per cento entro il 2030. Previste misure a sostegno di efficienza energetica e rinnovabili nell’industria, nei trasporti e nell’edilizia, e “pozzi di carbonio” in agricoltura

Nell’ultimo Consiglio europeo, tenutosi lo scorso 11 dicembre, gli Stati membri hanno assunto l’impegno comune di ridurre le emissioni di CO2 di almeno il 55 per cento (rispetto ai livelli del 1990) entro il 2030, nel quadro del più ampio obiettivo di raggiungere la neutralità climatica entro il 2050. Nonostante l’Accordo di Parigi del 2015, cui hanno aderito sia l’Unione europea che i suoi Stati membri, preveda di contenere l’aumento della temperatura globale al di sotto dei 2 °C con volontà di mantenerlo entro gli 1,5 °C, la temperatura media è già aumentata di oltre un grado centigrado rispetto ai livelli preindustriali e i paesi del G20 continuano ad essere responsabili dell’80 per cento delle emissioni a livello globale, di cui, peraltro, il 10 per cento è attribuibile all’area Ue. Per conseguire l’ambizioso obiettivo della riduzione del 55 per cento delle emissioni di gas serra di qui ai prossimi dieci anni, la Commissione europea ritiene prioritarie alcune misure volte a migliorare l’efficienza energetica e a promuovere una maggiore diffusione delle energie rinnovabili in tutti i settori produttivi: edilizia, industria, trasporti, agricoltura, ecc. In particolare, stando alle valutazioni effettuate dalla Commissione sui Piani d’Azione per l’Energia Sostenibile e il Clima (PAESC) degli Stati membri, entro il 2030 le misure adottate a favore dell’efficienza energetica potrebbero incrementare la quota di risparmio di energia fino al 36 per cento rispetto al consumo finale, mentre l’impiego delle rinnovabili, anch’esso incentivato dalle misure messe in campo dalla Commissione, dovrebbe essere incrementato fino al 33,7 per cento. A questo proposito, la Commissione punta a raddoppiare la quota di energia elettrica da rinnovabili dall’attuale32per cento al65per centoentro il 2030. Quanto al settore dei trasporti, secondo le previsioni della Commissione, i carburanti rinnovabili dovrebbero passare dal 6 per cento del 2015 al 24 per cento nel 2030 (Figura 1).

 

Figura 1. Percorso dell'Ue perla neutralità climatica al 2050(COM(2020) 562 final).

 

Per quanto riguarda poi l’agricoltura, occorre sottolineare che nell’ambito degli obiettivi di riduzione delle emissioni si inseriscono, per la prima volta, i cosiddetti “pozzi di carbonio”(riferiti alla capacità dei suoli e degli alberi di sequestrare la CO2). In particolare, è stato stimato che una più accurata gestione delle foreste europee porterebbe ad assorbire annualmente il doppio della CO2. Inoltre, secondo uno studio di Naturwald Akademie, commissionato da Greenpeace, se il disboscamento nelle foreste europee fosse ridotto di un terzo, il loro potenziale di assorbimento del carbonio potrebbe essere aumentato da 245,4 milioni di tonnellate di CO2 all'anno a 487,8 milioni di tonnellate, con notevoli benefici per biodiversità. Non meno importante per raggiungere l’obiettivo della riduzione del 55 per cento delle emissioni entro il 2030 è la diminuzione del consumo di prodotti di origine animale destinati all’alimentazione che potrebbe potenzialmente ridurre le emissioni di oltre 30 milioni di tonnellate entro il 2030(COM(2020) 381 final). I sistemi alimentari, infatti, sono tra le principali cause dei cambiamenti climatici e del degrado ambientale, tenuto conto anche del fatto che l’agricoltura di tipo industriale, molto diffusa tra le aziende agricole, è fortemente energivora e dipendente ancora molto dalla chimica di sintesi per i fertilizzanti e i fitosanitari. In Europa e nel mondo il settore agricolo contribuisce direttamente a circa un decimo delle emissioni di gas serra totali e se nel calcolo si includesse l’uso del suolo (deforestazione e allevamenti) si arriverebbe quasi al 23 per cento (Climate change and Land IPCC Special Report). Per aumentare la pratica dell'uso del suolo come pozzo di assorbimento si dovrebbe prevedere un migliore utilizzo della bioenergia (biomassa da rifiuti e residui) mediante l’impiego di coltivazioni sostenibile, come ad esempio le colture energetiche per evitare la produzione di biocarburanti di prima generazione da colture alimentari. Le emissioni diverse di gas diversi dalla CO2 (metano, protossido di azoto e i gas fluorurati), che rappresentano quasi il 20 per centodelle emissioni di gas a effetto serra a livello europeo, provengono in gran parte dall’agricoltura, ma potrebbero essere ridotte mediante la diffusione di pratiche di agricoltura biologica e il ricorso alla digestione anaerobica per la produzione di biogas. In questo contesto i piani strategici della PAC (Politica Agricola Comune) rappresentano certamente un’opportunità per sostenere la riduzione delle emissioni da agricoltura mediante l’utilizzo di incentivi diretti agli agricoltori e ai gestori forestali, i quali contribuiscono a sequestrare più carbonio dai suoli agricoli e dalleforeste. I nuovi "regimi ecologici" previsti dalla PAC rappresentano in questo senso un’opportunità per promuovere l’agricoltura biologica e le pratiche agricole sostenibili per il sequestro del carbonio nei suoli agrari e nelle foreste. Secondo la FAO (Organizzazione delle Nazioni Unite per l'alimentazione e l'agricoltura), il ripristino di suoli degradati contribuirebbe a catturare fino a 63 miliardi di tonnellate di carbonio a livello globale, compensando così una quota delle emissioni di gas serra. Mentre, secondo un recente progetto di ricerca europeo (Caprese-Soil), le foreste e i suoli tenuti a pascolo rappresentano il  mezzo più sostenibile per sequestrare il carbonio nel suolo. Nel lungo periodo, la Commissione europea ha previsto che il sequestro del carbonio da suoli agricoli (carbon farming) e la certificazione degli assorbimenti saranno considerati pratiche sempre più comuni. Non meno importanti, nel quadro degli obiettivi europei, sono infine gli incentivi per agricoltori e aziende agricole che impiegano pannelli solari sugli edifici e i capannoni rurali per la produzione di energia rinnovabile.

Per approfondire:

  • FAO and ITPS. 2015. Status of the World’s Soil Resources (SWSR) – Main Report.
  • Un traguardo climatico 2030 più ambizioso per l'Europa. Investire in un futuro a impatto climatico zero nell’interesse dei cittadini. Bruxelles, COM(2020) 562 final.

 

Foto d'intestazione: Carlo Alberto Campiotti

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Coltivazioni indoor e vertical farms: soluzione per un’agricoltura meno energivora e più sostenibile

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Agricoltura indoor e vertical farm rappresentano una soluzione efficace per rispondere alle esigenze alimentari di una popolazione in forte crescita a livello globale e per aumentare la resilienza e la capacità di adattamento delle città ai cambiamenti climatici e agli shock ambientali e sanitari

Una vertiginosa crescita demografica

Entro il 2050 la popolazione urbana potrebbe aumentare di 2,5 miliardi di unità, raggiungendo i due terzi della popolazione complessiva a livello globale (Figura 1). Già oggi, il 55 per cento della popolazione mondiale vive e lavora in città e consuma circa l’80 per cento di tutto il cibo prodotto a livello globale (UN, 2014).

 

Figura 1. Stima dell’aumento della popolazione mondiale al 2050 (modificato da UN, 2014)

 

Lo scenario prospettato comporta necessariamente un significativo aumento della produzione agricola per far fronte alle esigenza alimentari di una popolazione sempre più vasta, ma tutto ciò ha delle ricadute in termini di sostenibilità energetica e ambientale. A questo proposito, negli ultimi dieci anni è fortemente cresciuta l’attenzione verso nuove forme di agricoltura, verticale, urbana e periurbana, incentrate soprattutto sull’accorciamento delle catene di approvvigionamento alimentare mediante la realizzazione di fattorie urbane o di vertical farms in edifici urbani abbandonate (ex fabbriche e capannoni industriali dismessi). In particolare, nelle vertical farms le piante alimentari, soprattutto le specie vegetali da foglia, da piccoli frutti, aromatiche e medicinali, vengono coltivate in ambiente chiuso (indoor), integrato con illuminazione LED, secondo tecnologie idroponiche e in accordo con i criteri di efficienza energetica e impiego di sola energia rinnovabile (Kozai et al., 2020).

 

La lezione della pandemia

La pandemia da Covid-19 ha messo in luce la necessità di realizzare sistemi produttivi extra-stagionali in grado di garantire la sicurezza degli alimenti e di rispondere a shock improvvisi capaci di compromettere il regolare approvvigionamento alimentare. Secondo la FAO (Organizzazione delle Nazioni Unite per l'alimentazione e l'agricoltura), "la pandemia da COVID-19 ha sconvolto i sistemi alimentari urbani in tutto il mondo, ponendo una serie di sfide alle città e ai governi locali, i quali saranno obbligati ad affrontare i rapidi cambiamenti nella disponibilità, accessibilità e convenienza alimentare" (FAO, 2020). Di qui la necessità di soluzioni in grado di rendere i sistemi agricoli più sostenibili sul piano dei consumi energetici e rispetto alla catena del valore alimentare, e meno vulnerabili in termini di logistica, qualità, sicurezza, salute e occupazione del personale. Secondo la strategia della Commissione europea denominata “Farm to Fork” (F2F), i futuri sistemi alimentari dovranno:

  • avere un impatto ambientale neutro o positivo e aumentare la biodiversità;
  • contribuire a mitigare il cambiamento climatico e adattarsi ai suoi impatti;
  • garantire la sicurezza alimentare, la nutrizione e la salute pubblica, assicurandosi che tutti abbiano accesso a cibo sufficiente, sicuro, nutriente e sostenibile;
  • preservare per tutti l'accessibilità economica al cibo;
  • generare rendimenti economici più equi sia per gli agricoltori che per i produttori;
  • promuovere la competitività del settore e il commercio equo;
  • sostenere l’agricoltura biologica e la riduzione di pesticidi;
  • eliminare gli sprechi alimentari e aumentare le diete a base di cibi vegetali.

Le Istituzioni, gli stakeholders, le amministrazioni cittadine, i produttori e i consumatori dovranno programmare la realizzazione di infrastrutture, edifici e logistica urbana che siano in grado di interagire funzionalmente con i nuovi sistemi virtuosi di produzione alimentare.

 

Agricoltura indoor e vertical farms per città più resilienti e sostenibili

La pianificazione di sistemi alimentari innovativi e sostenibili fondati prevalentemente su un modello di agricoltura urbana verticale genera nuove opportunità per la sicurezza alimentare, la resilienza, la mitigazione e l'adattamento al cambiamento climatico e a eventuali shock ambientali e sanitari. Tali strutture riciclano acqua, residui e non richiedono pesticidi per la produzione di colture orticole, riducendo i costi di produzione e aumentando i raccolti. Se adeguatamente progettati e gestiti, questi sistemi possono contribuire in modo significativo alla produzione annuale di ortaggi freschi nelle aree urbane. L’agricoltura urbana, se caratterizzata da elevata sicurezza e sostenibilità, meccanizzazione e automazione, risulta un modello economicamente competitivo non solo per le aziende che operano nel settore agricolo ma per gli stessi consumatori. Le vertical farms, se realizzate in aree aperte, come tetti, terrazzi, facciate libere, serre bioclimatiche, risultano vantaggiose dal punto di vista energetico, ambientale e microclimatico, in quanto riducono i costi per l’energia necessaria al processo produttivo, ai trasporti e al confezionamento dei prodotti. Inoltre, attraverso la fotosintesi e la traspirazione, le piante coltivate contribuiscono a ridurre la temperatura urbana, a catturare le polveri sottili (particolato) e a sequestrare la CO2 presente in atmosfera. Lo sviluppo di sistemi alimentari urbani più sostenibili e meno energivori, con bassa intensità di carbonio e consumo di risorse, rappresentano quindi una soluzione efficace per aumentare la resilienza delle città e la loro capacità di adattamento ai cambiamenti climatici.

Per approfondire:

  • L’impatto di COVID-19 sulle condizioni di vita e la salute delle persone e sui nostri sistemi alimentari. Dichiarazione congiunta di OIL, FAO, IFAD e OMS. Newsroom@fao.org.13 ottobre 2020.
  • United Nations, Department of Economic and Social Affairs. Population Division (2014). WorldUrbanization Prospects: The 2014 Revision, Highlights (ST/ESA/SER.A/352).
  • Toyoki Kozai, Genhua Niu and Michiko Takagak. Plant Factory: An Indoor Vertical Farming System for Efficient Quality Food Production, Second Edition. 2020. Copy-right © 2020 Elsevier Inc.

 

Foto d’intestazione: Carlo Alberto Campiotti