Rischi e opportunità della rapida elettrificazione delle case nelle smart city

Nuova estate e, alle nostre latitudini, nuove ondate di calore, sempre più calde e umide. Anche nel resto del mondo il clima sta cambiando, chiedendo con forza nuove risposte alla politica e anche all’architettura. Una delle strategie più promosse, e, almeno in Italia, anche supportate da fondi pubblici, è la progressiva elettrificazione di case ed edifici, ricetta con cui si sta operando anche per mantenere gli impegni globali per la decarbonizzazione.

L’elettrificazione domanda quantità maggiori di energia che deve essere distribuita attraverso infrastrutture adeguate. Quando non lo sono, gli edifici diventano vulnerabili, vittime di blackout e cali di tensione portati dalle richieste. Questo è il tema di una ricerca riassunta all’interno dell’articolo “Quantifying household vulnerability to power outages: Assessing risks of rapid electrification in smart cities”. Pubblicato da Andrew Majowicz, Chetan Popli e Philip Odonkor, tutti ricercatori allo Stevens Institute of Technology di Hoboken (New Jersey), sul SAGE Journal, propone una nuova metodologia per valutare la vulnerabilità degli utenti domestici ai blackout in contesti urbani tecnologicamente avanzati in cui le infrastrutture cittadine si stanno gradualmente rimodellando.

Elettrificazione delle case: una ricerca replicabile e scalabile

La ricerca, realizzata nel contesto statunitense, si basa sull’osservazione e analisi di dati provenienti da oltre 129.000 case unifamiliari, generati da sistemi avanzati che hanno preservato la privacy dei loro abitanti. Il modello proposto si vuole replicabile in altri contesti e scalabile su intere città, affinché diventi mezzo, dopo le opportune verifiche di fattibilità, per indirizzare politiche urbane, regolamenti e pianificazioni di sviluppo infrastrutturale.

Lo studio ha classificato gli edifici in base alla quota di elettrificazione, tra completamente elettrici e ibridi, e ha fissato il loro “indice di vulnerabilità integrato” sulla base di tre parametri: il profilo di elettrificazione (ossia quanto delle case dipende dalla corrente), la capacità di backup (la presenza di fonti ausiliarie) e l’esposizione climatica (ovvero il rischio di condizioni meteorologiche estreme).

Quali vulnerabilità, verso una giustizia energetica

Le analisi hanno così messo in evidenza la vulnerabilità degli edifici e ne hanno anche differenziato diversi gradi, modalità e differenze. Le principali sono due. Dato quasi scontato, ma supportato dai dati raccolti, è che le case completamente elettriche risultano fino al 60% più vulnerabili, durante eventi invernali, rispetto a quelle miste. Gli edifici elettrificati dotati di impianti solari mostrano invece una resilienza superiore durante le ondate di calore estivo, grazie all’energia rinnovabile prodotta localmente.

In un quadro di progressivo passaggio dal gas all’elettricità, negli Stati Uniti come in Europa, sono informazioni importanti per impostare un cambiamento sistemico che deve impattare anche su abitudini degli utenti, governance e priorità sociali. E anche per capire come tutelare le fasce più deboli economicamente che, rischiando di non potersi permettere sistemi di backup, risultano più vulnerabili.

Smart city, policy e futuri scenari: alcune azioni

Nella dinamicità della situazione internazionale, almeno nei contesti a maggiore sviluppo, la stessa ricerca suggerisce alcune azioni concrete attivabili dagli amministratori delle città e dai governi.

La prima è l’incentivazione all’installazione di sistemi di backup come batterie domestiche e generatori sostenibili, in grado di proteggere le case completamente elettriche dai rischi di blackout. Per evitare le conseguenze, drammatiche, che si sono avute nel febbraio 2021 in Texas, dove 2 milioni di famiglie sono rimaste senza elettricità a causa di una tempesta. Le grandi nevicate e le temperature estremamente basse hanno provocato un blackout prolungato che ha avuto le conseguenze più gravi sugli utenti più fragili e vulnerabili.

Secondo suggerimento è il supporto, soprattutto economico: è necessario incentivare la costruzione di impianti di rinnovabili, soprattutto solari, distribuiti sui territori e attivare politiche di welfare energetico per aiutare le fasce più vulnerabili.

La base, indispensabile già oggi, è il costante monitoraggio delle richieste energetiche e della situazione complessiva, essenziale per aggiornare in tempo reale le vulnerabilità, le bolle di criticità e le aree più a rischio.