(a cura di Ivana Sanvito, direttore tecnico ETC Engineering)

 

La produzione e l’utilizzo di energia rappresentano oltre il 75% delle emissioni di gas a effetto serra dell’UE. In questo contesto, la decarbonizzazione del sistema energetico – elemento centrale del Green Deal europeo – è fondamentale per raggiungere gli obiettivi climatici al 2030 e perseguire la strategia a lungo termine verso la neutralità in termini di emissioni di carbonio al 2050.

Il Green Deal europeo si basa su tre principi fondamentali per la transizione verso l’energia pulita:

• garantire un approvvigionamento energetico sicuro e a prezzi accessibili;
• sviluppare un mercato dell’energia integrato, interconnesso e digitalizzato;
• dare priorità all’efficienza energetica e sviluppare un settore energetico basato in larga misura sulle fonti rinnovabili.

In questo scenario, il settore del trattamento delle acque reflue urbane può svolgere un ruolo determinante, i consumi di energia legati al Sistema Idrico Integrato (SII) rappresentano infatti il 3.1% del consumo totale di energia in Italia. Il SII è riconosciuto come settore prioritario per interventi di efficientamento con lo scopo di ottenere risparmio energetico e riduzione delle emissioni di gas climalteranti.

 

Un obiettivo sfidante, ma concreto: impianti a energia quasi-zero entro il 2045

La nuova Direttiva Acque prevede una rivoluzione silenziosa, ma radicale, per gli impianti di trattamento reflui urbani: l’obiettivo dichiarato è la neutralità energetica entro il 2045. Un cambio di paradigma.

Le tappe chiave:

• 2028: audit energetici obbligatori per impianti sopra i 100.000 AE
• 2032: obbligo di audit energetici esteso agli impianti tra i 10.000 e i 100.000 AE
• 2045: neutralità energetica obbligatoria per tutti gli impianti sopra i 10.000 AE

Questo percorso impone una ridefinizione dei modelli gestionali ed energetici, ma offre anche una grande opportunità per efficientare, rinnovare e innovare.

 

Audit energetico: non solo compliance, ma strumento strategico

L’art. 11 della Direttiva introduce l’obbligo quadriennale di effettuare audit energetici per gli impianti di trattamento delle acque reflue urbane e per le reti fognarie in esercizio. L’obiettivo non è solo fare una fotografia dei consumi, ma generare un piano d’azione per ridurli e incrementare l’utilizzo e la produzione di energie da fonti rinnovabili.

Secondo la Direttiva (UE) 2023/1791, un audit efficace deve:

• analizzare in profondità il profilo di consumo energetico;
• identificare inefficienze sistemiche e opportunità di risparmio;
• valutare potenzialità di utilizzo e autoproduzione di energia rinnovabile;
• restituire una diagnosi strutturata, concreta e implementabile. 

 Il metodo ETC Engineering: oltre l’obbligo, la visione

Per arrivare ad un impianto in cui il consumo di energia venga bilanciato dall’autoproduzione, è necessario da una parte minimizzare i consumi energetici e dall’altra massimizzare l’autoproduzione di energia. La strada verso lo Zero Energy Plant prevede diversi step, primo fra tutti l’audit energetico, che non si limita alla mera quantificazione dei consumi complessivi di un impianto di depurazione, ma ha l’obiettivo di analizzare in dettaglio le utenze più energivore, evidenziando criticità e possibili inefficienze.

In ETC abbiamo sviluppato un approccio operativo rigoroso che integra competenze ingegneristiche, strumenti di modellazione, e benchmark di settore:

Raccolta e validazione dei dati: la diagnosi energetica richiede una raccolta accurata e completa delle informazioni disponibili.

• Telecontrollo, rilievi in campo, bollette, caratteristiche tecniche delle singole apparecchiature;
• Un dato non verificato è un dato inutile: la qualità e l’affidabilità dei dati raccolti costituisce la base per un audit energetico credibile ed efficace.

 

Analisi dei consumi per comparto: i dati raccolti vengono elaborati per stimare i consumi di ciascuna utenza e comparto di trattamento.

• Obiettivo di mettere in luce i comparti più energivori;
• Aerazione, sollevamento, ricircoli, digestione, disidratazione.

Spesso si tende a pensare che il consumo energetico di un depuratore sia correlato in misura importante ai carichi idraulici e di sostanza organica e azoto rimossi. In genere, infatti, si è portati a ritenere che una maggiore massa di sostanza organica e TKN da rimuovere dalle acque reflue debba essere necessariamente correlata ad un aumento dei consumi elettrici per l’aerazione (in quanto i processi di ossidazione e nitrificazione richiedono ingenti quantitativi di ossigeno) e per il trattamento e movimentazione dei fanghi di supero. Tuttavia nell’analisi dei consumi elettrici reali non sempre emerge chiaramente tale relazione, per svariati motivi quali:

• contributo di molteplici apparecchiature elettromeccaniche con consumo elettrico non necessariamente dipendente dai carichi di inquinanti rimossi (mixer, ponti raschiafango, gruppi di pressurizzazione, sistemi di deodorizzazione, etc.);
• sovradimensionamento dei sistemi di aerazione del fango attivo;
• fornitura di portate d’aria costanti e non proporzionali ai carichi da trattare.

 

Ricostruzione del bilancio energetico complessivo dell’impianto:

• Confronto consumi stimati vs reali (errore <10%) per la validazione dell’analisi energetica

 

KPI e benchmarking:

 

• Analisi di processo per mettere in relazione i consumi elettrici rispetto a diverse caratteristiche di processo dell’impianto;
• Indicatori come kWh/AE, kWh/kgCOD, load factor, dilution factor;
• Confronto dei consumi specifici con dati di letteratura che permette di inquadrare le prestazioni dell’impianto rispetto a quelle di altri depuratori della medesima tipologia.
  

Diagnosi delle inefficienze:

 

• Aerazione continua non modulata? Mixers sovradimensionati? Side-stream non trattato? Sollevamenti non efficientati?

Piano d’azione personalizzato: soluzioni tecniche concrete per la riduzione dei consumi e individuazioni di opportunità per la produzione energetica da fonti rinnovabili.

 

Tecnologie, automazione, revamping, fonti rinnovabili (biogas, PV, idro…).

Focus comparti critici: dove si consuma davvero

Ecco i principali “assorbitori di energia” che identifichiamo più spesso durante le diagnosi:

• Aerazione (fino al 60% dei consumi)
  Diffusori vecchi, compressori inefficienti, mancanza di controllo.
• Stazioni di sollevamento
  Sovradimensionamenti, funzionamento disallineato dai reali flussi in ingresso.
• Side stream
  Le acque madri in impianti con digestione anaerobica possono rappresentare il 20% del carico azotato in ingresso all’impianto che spesso tornano in linea senza trattamento e se alimentato durante le sole ore di funzionamento della sezione di disidratazione incide fino al 50%.

 

Dati, digitalizzazione e pianificazione: serve una strategia a lungo termine

Un audit è solo il punto di partenza. Per arrivare al 2045 con impianti Zero Energy servono:

• Strumenti di monitoraggio e modellazione (Digital Twin)
• Investimenti mirati e sostenibili
• Un piano triennale/quinquennale
• Collaborazione tra tecnici, manager e fornitori

 Perché iniziare ora?

• Per non essere in ritardo quando diventerà obbligatorio
• Per risparmiare energia (e denaro) già oggi
• Per costruire un piano realistico, sostenibile, approvabile
• Per dimostrare lungimiranza a enti regolatori, cittadini e investitori 

 

 Hai già un impianto sopra i 10.000 AE? Sei nel primo scaglione?

Non aspettare che sia l’obbligo a costringerti. Usa l’audit come leva di trasformazione.

 

 Contattaci per una valutazione preliminare gratuita
Siamo pronti ad accompagnarti, passo dopo passo, verso la neutralità energetica.

Scrivici per scoprire come iniziare con un audit energetico strutturato e allineato alla direttiva.

Energy Neutrality non è un sogno. È un obiettivo. Ma servono dati, visione e partner competenti.