domenica, Ottobre 24, 2021
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Le sfide dell'elettrificazione degli edifici – o, la parabola del wok hei . senza fiamma

Considera l'umile wok. Poco più di un'ampia ciotola di metallo, un buon wok può trasformare il calore elevato e ingredienti semplici in sapori sublimi. Sbircia nel retro del tuo buco nel muro cinese preferito e potresti scorgere uno chef che lavora con calma il mix mentre le fiamme inghiottono il wok e potenti bruciatori a getto ruggiscono sotto. Uno chef può impiegare anni a perfezionare questa fusione di fuoco e calore, olio e spezie, o wok hei, il "respiro del wok".

Per quanto elementari possano essere per la cucina cinese, i wok a gas sono estremamente inefficienti. Il loro calore viene sprecato più di quello che viene utilizzato. I sottoprodotti della combustione dannosi, come il monossido di carbonio, possono raggiungere livelli molto più alti di quelli consentiti dai codici di sicurezza. E gran parte del calore di cottura in eccesso si irradia oltre la cucina, aumentando i costi per raffreddare e ventilare gli spazi vicini.

La tensione tra le capacità uniche dei wok a gas e la sfida di trovare un buon sostituto data la loro impronta climatica fuori misura è evocativa delle più ampie sfide per decarbonizzare gli edifici commerciali. E l'urgenza di trovare soluzioni praticabili è in aumento.

Altre regioni stanno portando avanti piani per ridurre il gas naturale, un potente gas serra. Dal 2019, quando Berkeley, in California, è diventata la prima città degli Stati Uniti ad approvare un divieto per scoraggiare l'uso del gas naturale in nuove case ed edifici, grandi città come Denver, New York, Seattle e San Francisco hanno introdotto o approvato regole simili.

Le case e le aziende rappresentano circa il 13% delle emissioni di gas serra degli Stati Uniti, di cui un'ampia quota proviene direttamente dalla combustione del gas naturale per cucinare cibo, forni e riscaldare l'acqua, nonché per lavare e asciugare la biancheria. Il metano, l'ingrediente principale del gas naturale che spesso perde, intrappola 80 volte più calore dell'anidride carbonica nell'atmosfera. Ridurre l'installazione di nuova capacità di gas naturale, per non parlare del retrofit dei milioni di edifici che oggi fanno affidamento su di essa, rappresenta una sfida monumentale.

Gli sforzi stanno avanzando, sia per le nuove costruzioni (più facili), per i retrofit (più difficili) o anche per l'elettrificazione dei ristoranti (tra le più difficili).

Ma il punto di vista del consenso di un gruppo di professionisti dell'edilizia che si sono riuniti virtualmente per VERGE Electrify il mese scorso rifletteva i progressi per l'elettrificazione. Gli sforzi stanno avanzando, sia per le nuove costruzioni (più facili), per i retrofit (più difficili) o anche per l'elettrificazione dei ristoranti (tra le più difficili), compresi, sì, quei wok. Ecco alcuni punti salienti:

Edifici più grandi, più alti, migliori. Solo cinque o 10 anni fa, i professionisti della bioedilizia hanno spesso affrontato dubbi fondamentali sull'elettrificazione, quelli "Si può fare?" sorta di domande. "L'abbiamo superato", ha affermato Shawn Hesse, direttore dello sviluppo aziendale presso l'International Living Future Institute (ILFI), un'organizzazione no profit che ha istituito la Living Building Challenge nel 2007. "Oggi riceviamo domande su scala e complessità". Da decine di migliaia di piedi quadrati di alcuni anni fa, "Stiamo vedendo realizzarsi progetti che sono un milione di piedi quadrati o più oggi".

Ambizioni che avanzano. In quell'era precedente, gli edifici avanzati erano spesso all'avanguardia della tecnologia. I progetti Milestone net-zero energy hanno contribuito a dimostrare la fattibilità, perfezionare l'apprendimento e ispirare ulteriori progressi. "Non siamo più cavie", ha detto Calina Ferraro, preside dell'ufficio di San Diego di Integral Group, "stiamo costruendo strutture più alte e più impegnative". In un progetto pionieristico, il Bullitt Center autoalimentato di Seattle, "Il nostro obiettivo principale era quello di essere un modello replicabile", in modo che altri potessero seguire le sue orme, ha affermato Jim Hanford, preside di Miller Hull, che ha progettato l'edificio. Per aumentare il suo potenziale solare nella nuvolosa Seattle, il caratteristico baldacchino solare del centro si estende oltre i bordi dell'edificio.

L'integrazione guida l'innovazione. I primi successi hanno aperto le porte a un'integrazione dei sistemi di costruzione più ambiziosa e a obiettivi di prestazioni complessive più elevati, ha affermato John Elliott, responsabile della sostenibilità del Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL). Fissando obiettivi prestazionali per l'intero edificio, invece di cercare di superare i codici energetici, il nuovo edificio ad alte prestazioni di LBNL raggiunge una profonda efficienza, utilizzando poco meno di un terzo dell'energia della struttura che ha sostituito. "Integriamo l'edificio in un sistema operativo a livello di campus e creiamo applicazioni su di esso", ha affermato Elliott. "Stiamo assistendo a un drastico aumento della nostra capacità di scalare la gestione dell'energia ed essere molto più innovativi".

Abbastanza buono può ancora essere fantastico. Tieni presente che non tutti i progetti possono raggiungere il livello più alto dell'elettrificazione completa, e va bene così. Che si tratti di ottenere la certificazione o di raggiungere uno standard, una "specie di visione a tunnel" può subentrare in alcuni progetti, ha osservato Ferraro. "Alcuni pensano che se non riusciamo a colpirlo, lo elimineremo". Tale perfezionismo può far deragliare approcci sufficientemente buoni che fanno un passo nella giusta direzione e preparano il terreno per un maggiore impatto in seguito. Ad esempio, aggiornamenti più rapidi che riducono la domanda, come i miglioramenti dell'illuminazione, riducono il carico complessivo della domanda dell'edificio, facilitando l'elettrificazione quando si verifica.

L'incrementalismo accelera i retrofit. In effetti, l'incrementismo graduale è spesso l'unico modo per elettrificare le strutture esistenti. All'aeroporto internazionale di San Francisco (SFO), la sfida del finanziamento anticipato dei costi di conversione, le domande sulla maturità tecnologica e la tempistica scaglionata dei rinnovi dei contratti di locazione sono solo alcune delle variabili che influenzano l'implementazione dei complessi piani di elettrificazione dell'aeroporto in un campus di 103 edifici, secondo Amy Nagengast, responsabile del programma energetico presso l'OFS.

Un audit del suo serraglio di grucce, strutture meccaniche e spazi passeggeri sta dando a SFO una comprensione più profonda della sfida che ci attende. La maggior parte dell'energia dell'aeroporto (56%) proviene già dall'elettricità; il gas naturale fornisce il 44%. E di tutti gli edifici che utilizzano il gas naturale, quattro quinti sono occupati da inquilini. "Stiamo davvero cercando di capire quali apparecchiature utilizzano quel gas naturale", ha affermato Nagengast, insieme a dove si trova, quali alternative elettriche sono disponibili e come finanziare al meglio una conversione. L'audit sta aiutando SFO a mettere a punto un piano di conversione sia per le proprie strutture che per quelle occupate dagli inquilini.

Elettrificare i ristoranti sta diventando più facile. L'OFS ha scoperto che tra i suoi locatari di alimenti e bevande, il consumo di gas naturale era concentrato in un breve elenco di attrezzature da cucina: friggitrici, forni e fornelli. Indurre quei ristoranti a elettrificare è tanto una questione di istruzione quanto di scegliere la migliore attrezzatura alternativa.

Una volta che gli chef iniziano a utilizzare i fornelli a induzione elettrica, tendono ad apprezzarli, ha affermato Christopher Galarza, uno chef professionista che ha elettrificato cucine commerciali e ora gestisce Forward Dining Solutions. Ma le credenze preconcette possono rendere difficile la conversione: "Gli chef sono, per natura, testardi. Non ci piace il cambiamento". Alcuni di questi dubbi si basano sull'esperienza passata, dalle stufe elettriche a bobina degli anni '50 sottodimensionate ai fornitori che non possono ancora supportare i più recenti piani di cottura a induzione.

Ma oggi, i fornitori di cucine commerciali hanno lanciato una gamma completa di ingranaggi a induzione elettrica di dimensioni simili, che per molti aspetti sono migliori delle loro controparti a gas. Poiché i piani cottura a induzione elettrica sono così efficienti, viene sprecata molta meno energia. Il cibo può cuocere più velocemente e in modo più coerente, grazie a un controllo della temperatura più preciso. E poiché le cucine sono complessivamente più fresche, il personale è meno stressato e i commensali possono essere avvicinati all'esperienza culinaria. Anche i veterinari di cucina scettici sono spesso "sbalorditi da come questa attrezzatura può migliorare l'esperienza del ristorante", ha detto Galarza.

A proposito di quei wok

Per tutti i vantaggi offerti dall'induzione elettrica, lo sviluppo di nuove apparecchiature di cottura ha seguito un arco familiare. I primi piani cottura e forni a induzione commerciali arrivarono a prezzi elevati, afflitti da occasionali problemi di prestazioni. L'aumento della scala sta aiutando i fornitori a risolvere questi problemi, migliorare l'affidabilità e ridurre i costi.

Oggi troverai ancora più cucine a gas naturale nei cataloghi dei fornitori, ma le opzioni di induzione elettrica si stanno moltiplicando man mano che i prezzi scendono e sempre più chef e gestori di ristoranti scoprono i loro vantaggi a volte sorprendenti. Le friggitrici elettriche a induzione, ad esempio, utilizzano circa la metà dell'olio delle versioni riscaldate a gas e l'olio può durare giorni in più.

I wok sono stati più difficili da convertire, ma stanno seguendo un percorso simile. Quando viene posizionato su una superficie piana per l'induzione, il wok si riscalda troppo poco. La soluzione? Un design che racchiude il wok in una cavità a induzione concava fornisce tutto il calore, se non la fiamma, utilizzando una frazione dell'energia.

Una rapida scansione delle forniture per cucine commerciali mostra che i wok a induzione rimangono costosi, ma i cartellini dei prezzi stanno scendendo – ultimamente a circa $ 2.000 per stazione, circa il doppio del prezzo di un impianto professionale convenzionale.

Qual è il prossimo?

Non preoccuparti: il tuo soffritto preferito non se ne andrà. La parabola del wok illumina un percorso irregolare davanti a un'elettrificazione più ampia. Il cambiamento è difficile e richiederà tempo, ma è in corso. La tecnologia è sempre più pronta, ma all'inizio sarà costosa, il che può rendere molto più difficile convincere gli stakeholder scettici, dai maestri del wok hei ai grandi promotori immobiliari.

Da parte loro, i promotori immobiliari stanno scoprendo che man mano che le barriere all'elettrificazione si riducono, le priorità stanno cambiando. "Lo inquadrerei come: qual è il costo di non elettrificare?" ha affermato Becca Rushin, vicepresidente della sostenibilità e della responsabilità sociale di Jamestown, una società di gestione e investimento immobiliare globale. "Nel grande schema, l'aumento dei costi dell'elettrificazione finisce per essere incrementale. E ti stai isolando dal rischio di transizione di essere impreparato quando la legislazione viene approvata".

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