L'obiettivo di Enea è quello di trovare «Soluzioni per ridurre la spesa energetica delle piccole isole italiane, tutelando ambiente, sicurezza e benessere abitativo» e cerca di centrarlo attraverso le attività del programma di “Ricerca di Sistema Elettrico” che prevede «Un insieme di attività di ricerca e sviluppo finalizzate a ridurre il costo dell’energia elettrica per gli utenti finali, migliorare l’affidabilità del sistema e la qualità del servizio, ridurre l’impatto del sistema elettrico sull'ambiente e sulla salute e consentire l'utilizzo razionale delle risorse energetiche ed assicurare al Paese le condizioni per uno sviluppo sostenibile».

Biagio Di Pietra, responsabile del Laboratorio ENEA Soluzioni integrate per l’efficienza energetica, spiega che «Nelle piccole isole del Mediterraneo la produzione di acqua calda sanitaria e la climatizzazione impattano in maniera significativa sulla domanda energetica, sia nel settore residenziale che turistico. Studi recenti (RSE “Sviluppo delle Fonti Energetiche Rinnovabili nelle Isole minori

non interconnesse”) hanno mostrato che circa il 40% dei consumi elettrici degli utenti residenziali è infatti attribuibile alla produzione di acqua calda, con picchi significativi durante la stagione turistica (Osservatorio Isole sostenibili - Rapporto 2024 “La transizione ecologica nelle isole minori” di Legambiente e CNR-IIA). Le analisi condotte a Lampedusa assieme all’università di Palermo hanno inoltre mostrato che quasi tutti gli utenti residenziali usano scaldacqua elettrici».

Per studiare sistemi che possano garantire nelle piccole isole una completa autosufficienza nella produzione di acqua calda sanitaria, all'Osservatorio Climatico ENEA di Lampedusa è stato testato un innovativo sistema ibrido, composto da un impianto fotovoltaico di piccola taglia (1,74 kWp), un inverter ibrido, una pompa di calore con accumulo da 200 litri e un sistema di accumulo a supercondensatore da 3,6 kWh.

All’ENEA spiegano che «L’obiettivo di questa campagna sperimentale è quello di individuare la taglia minima dell’impianto fotovoltaico in combinazione con la pompa di calore per consentire un’elevata autosufficienza nella produzione di acqua calda, oltre a determinare il mix tra accumulo di energia elettrica e termica per rendere più efficiente l’intero sistema, dalla produzione al consumo di energia».

Francesco Baldi del Laboratorio ENEA Soluzioni integrate per l’efficienza energetica, ricorda che «Nelle reti elettriche delle piccole isole, che hanno dimensioni ridotte, è più complesso gestire l’intermittenza della generazione da rinnovabili, così come i picchi di domanda. Per ovviare a questo problema abbiamo utilizzato dei sistemi che regolano in automatico l’immissione della generazione elettrica in rete, programmando i carichi grazie ad accumuli termici e a dispositivi smart, controllati dal sistema e non dall’utente, al quale viene comunque garantito massimo comfort».

I test realizzati a Lampedusa hanno permesso di verificare la capacità del sistema di produrre efficacemente acqua calda quando necessario, spostando la domanda di energia elettrica nei periodi di picco di produzione e minimizzando lo scambio con la rete, con valori di autoconsumo pari al 63% dell’energia prodotta. I risultati hanno inoltre consentito di identificare alcuni elementi da migliorare per adattare il sistema agli impianti esistenti sull’isola e garantire la replicabilità in contesti territoriali simili.

Di Pietra aggiunge: «La nostra ricerca tocca anche altri aspetti: in collaborazione con l’Università di Palermo, abbiamo avviato da qualche anno uno studio sperimentale presso il faro di Capo Grecale di Lampedusa e presso la mediateca di Pantelleria finalizzato a testare sistemi per la climatizzazione degli ambienti del tipo free solar cooling, soluzione tecnologica particolarmente adatta alle isole in quanto utilizza quasi esclusivamente energia prodotta da pannelli solari termici Infine, con l’obiettivo di rendere cittadini e imprese protagonisti e beneficiari della trasformazione energetica, sono state organizzate una serie di attività di formazione e disseminazione in collaborazione con amministratori locali, scuole, distributori elettrici e ricercatori».

Le indagini sui sistemi innovativi per la produzione di acqua calda sanitaria sono solo una delle attività svolte all’Osservatorio Climatico ENEA di Lampedusa, dedicato allo studio dei cambiamenti climatici nella regione del Mediterraneo, area fragile e hotspot climatico. Grazie alla partecipazione alle infrastrutture di ricerca europee, oltre che a reti internazionali, le misure realizzate dall’Osservatorio contribuiscono alla messa a punto delle politiche di mitigazione e adattamento necessarie per contrastare gli effetti del cambiamento climatico.