Nel corso dei tavoli informativi sul risparmio e sull’efficienza energetica, noi delle Sentinelle dell’Energia abbiamo modo di scambiare opinioni e conoscenze con diverse persone dalle esperienze più varie e particolari in questo campo.

Questo è uno degli aspetti più stimolanti della nostra attività, perché ci permette di conoscere le problematiche dell’energia in contesti specifici e il modo spesso originale con cui persone più esperte li affrontano.

In particolare, con questo post vogliamo riportare le riflessioni e la testimonianza di Alberto, un radioamatore che sta sperimentando soluzioni uniche nel loro genere per la realizzazione di stazioni radio ricetrasmittenti in grado di restare a lungo operative in condizioni emergenziali di black out prolungato. Buona lettura!!

IL RISPARMIO ENERGETICO NELL’EMERGENZA

L’atteggiamento diffuso nei confronti del risparmio energetico, è quello di una nobile opzione all’insegna dell’attenzione verso l’ambiente e la società. Un’opzione, appunto, qualcosa di facoltativo che sta alle sensibilità individuali raccogliere.

In determinati contesti, non è così. Ci sono situazioni in cui il contenimento dei consumi è una necessità stringente, dettata dall’imperativo di poter utilizzare determinate apparecchiature anche in situazioni in cui la distribuzione elettrica collassi.

Poniamo semplicemente il caso di un ospedale, in cui la continuità dell’alimentazione elettrica sia garantita da gruppi statici e/o generatori diesel; contenere i consumi può significare garantire maggiori servizi ai malati, o prolungare i servizi anche nel caso che l’emergenza si protragga.

Nel 2012 la provincia di Pesaro è stata colpita da eccezionali nevicate, che hanno messo in crisi anche la distribuzione elettrica affidata a conduttori aerei. Le squadre Enel hanno lavorato a pieno regime, ma c’è anche chi è rimasto senza energia elettrica per giorni e giorni. Perchè il ripristino della sua utenza non era una priorità, in rapporto alla difficoltà di effettuare l’intervento.

Nel corso di quella emergenza, gli impianti di RayWay del Monte Nerone, un nodo strategico per le telecomunicazioni commerciali e di servizio, sono rimasti senza alimentazione dalla linea (che era in tripla diversità, ma faceva capo alla stessa cabina elettrica, fuori uso), e a corto di carburante, causa la chiusura della strada di accesso per neve. Rifornita di carburante, la postazione è andata poi in black-out una notte per il blocco dei generatori, e per ripristinare le trasmissioni è stato necessario che tre tecnici si avventurassero nel cuore della notte su una turbina spazzaneve, lungo quei tornanti che col giorno fanno deglutire chi soffre di vertigini.

Sono situazioni che devono far pensare chi si occupa della sicurezza altrui, manutenendo impianti strategici per la collettività.

Gli impianti di sorveglianza del livello dei fiumi, in un Paese dissestato idrogeologicamente come il nostro, non devono andare mai fuori servizio. Tali impianti, anche dotati di webcam, devono portare informazioni senza interruzione ai centri decisionali della Protezione Civile. Anche le stazioni meteo remote, che aiutano a prevedere le “bombe d’acqua”, devono garantire la continuità del servizio.

Trasmittente. Il risparmio energetico nell'emergenza.

Trasmittente. Il risparmio energetico nell’emergenza. Fotografia gentilmente concessa dal radioamatore Alberto.

Nelle emergenze in cui la rete cellulare collassa, occorrono linee di comunicazione a voce affidabili e potenti, ma anche connettività internet mobile per portare foto e video delle emergenze ai centri decisionali, per coordinare i soccorsi e destinare i mezzi.

Ci sono contesti ambientali serviti da linee elettriche secondarie, magari su pali, facili alle interruzioni per caduta, frane, fulmini. O postazioni non servite della rete elettrica. In tutti questi casi, è necessario ingegnarsi per contenere i consumi al minimo, in modo da poter proseguire anche in caso di black-out, o di poter prescindere del tutto dalla rete elettrica.

In queste situazioni, è fondamentale impostare correttamente il problema, per poterlo risolvere. Non si dovrà dire “le mie apparecchiature consumano tot, quanta potenza di pannelli solari e di batterie devo installare?”; piuttosto, si dovrà dire: “posso installare questa potenza autonoma, quante e quali attrezzature potrò alimentare?”

La gran parte delle apparecchiature elettriche, non è progettata all’insegna del risparmio

Batteria. Il risparmio energetico nell'emergenza. Fotografia gentilmente concessa dal radioamatore Alberto.

Batteria. Il risparmio energetico nell’emergenza. Fotografia gentilmente concessa dal radioamatore Alberto.

energetico. Anche per il solo fatto di essere alimentata a 220v, il che significa che la potenza generatrice installata – batterie e pannelli – dovrà essere portata da 12/24 a 220v  (con grande sciupìo di potenza) e poi dalla sezione a 220v dell’apparecchio portata alle tensioni proprie dei semiconduttori (3…12 volts). Alimentare autonomamente un insieme di apparati tradizionali, è molto difficoltoso e dispendioso. La maggior parte dell’elettricità consumata, se ne va in calore. O in display generosamente illuminati.

Occorre quindi guardare alle tendenze attuali, per trovare le soluzioni necessarie. L’esplosione della portatilità, intesa non solo come possibilità tecnica ma come tendenza del vivere quotidiano, offre molte soluzioni. Ci sono in circolazione una quantità di apparecchi portatili, con alimentazione entrocontenuta, in cui il discorso del contenimento dei consumi, e quindi dellì’autonomia con fonti proprie, è stato particolarmente curato ed è un punto di forza dell’appeal commerciale. Pensiamo all’Ipad.

Un impianto destinato a servizi essenziali per la collettività, potrà essere costruito basandosi su apparecchi portatili, adattati all’uso in base fissa, alimentati con la corrente continua generata da pannelli solari e batterie. O anche da piccoli impianti eolici.

Il punto critico di questi impianti, nel calcolo dei consumi, non è il consumo in servizio, ma nella fase di attesa (stand-by). Devono essere utilizzati apparecchi dotati di consumi in stand-by di pochi milliampere, e quindi privi di inutili spie di segnalazione. Devono essere evitati, per carichi rilevanti, i riduttori lineari di tensione, preferendo quelli switching. Occorre un accurato studio a tavolino dei consumi e della potenza disponibile.

Pannello da 50 W. Il risparmio energetico nell'emergenza. Fotografia gentilmente concessa dal radioamatore Alberto.

Pannello da 50 W. Il risparmio energetico nell’emergenza. Fotografia gentilmente concessa dal radioamatore Alberto.

Se parliamo di un discorso di alimentazione completamente autonoma, basata magari su pannelli solari, sarà fondamentale lo studio delle effemeridi e dello storico del meteo per sapere di quanta potenza si potrà disporre anche nei momenti più sfavorevoli. Le emergenze difficilmente capitano in luglio a mezzogiorno, più facilmente – ed è anche questo che contribuisce a renderle delle emergenze – avvengono in inverno di notte. Occorrerà quindi prevedere larghi margini, improntare l’alimentazione ad una prudente ridondanza. Non potrà avvenire che un ripetitore per usi di protezione civile smetta di funzionare nel corso di un’emergenza, per esaurimento delle batterie a causa dell’uso intenso; ci dovrà essere una scorta di energia calcolata sulla più sfavorevole delle ipotesi. Il freddo abbatte la carica delle batterie al piombo; le batterie devono essere coibentate. I pannelli solari dovranno essere orientati per la massima insolazione in inverno (più verticali); dovranno essere adottate le precauzioni possibili contro l’accumulo di neve. Le apparecchiature dovranno essere dotate di telemetrie via radio, per segnalare la temperatura di esercizio e il voltaggio di alimentazione, in modo da sapere se corrono il rischio di andare fuori servizio.

Chi scrive si è trovato a dover fare tutte queste considerazioni in un caso pratico presentatosi

Postazione. Il risparmio energetico nell'emergenza.

Postazione. Il risparmio energetico nell’emergenza. Fotografia gentilmente concessa dal radioamatore Alberto.

inopinatamente. Si trattava di installare un piccolo ripetitore radio, destinato al traffico degli hobbisti. La postazione era stupenda, ma lontana un centinaio di metri dalla più vicina utenza elettrica. Ecco che allora è nata l’occasione per costruire qualcosa che avesse un valore non solo per lo scopo primigenio, ma anche in vista di fare qualcosa che portasse sul campo tutte queste valutazioni sul ruolo dell’autosufficienza energetica nell’emergenza.

Allacciarsi alla rete elettrica era teoricamente possibile; si trattava di portare attraverso la collina un cavo elettrico di grossa sezione, resistente agli agenti atmosferici, che, se non fosse stato interrato, si sarebbe trasformato al primo temporale in un eccellente parafulmine. Con la conseguente distruzione del ripetitore e dell’impianto elettrico cui il cavo era allacciato. E anche se il cavo fosse stato leggermente interrato, comunque c’era il rischio che correnti indotte dai fulmini sulla linea, anche provenienti dal lato della fornitura, potessero distruggere il ripetitore. Ecco allora che la soluzione dell’alimentazione fotovoltaica si è rivelata l’unica praticabile.

Regolatore di carica. Il risparmio energetico nell'emergenza. Fotografia gentilmente concessa dal radioamatore Alberto.

Regolatore di carica. Il risparmio energetico nell’emergenza. Fotografia gentilmente concessa dal radioamatore Alberto.

Il primo passo è stato la ricerca sul mercato degli apparati con i più bassi consumi; 10 mA per la radio, altrettanti per il modulo ripetitore, 6mA per il regolatore di carica che dovrà smistare la preziosa elettricità tra il pannello, la radio, la batteria, decidendo col suo microprocessore quando attaccare e staccare per non danneggiare la batteria. Poi uno studio appunto delle effemeridi, del meteo della zona, della teoria dei pannelli solari, della teoria degli accumulatori al piombo con elettrolita. Preferiti a quelli a gel, perché in base a precedenti esperienze si sono rivelati più robusti nell’uso campale.

Infine un calcolo certosino dei consumi continui, una stima dei consumi extra per traffico, una

Contenitore. Il risparmio energetico nell'emergenza. Fotografia gentilmente concessa dal radioamatore Alberto.

Contenitore. Il risparmio energetico nell’emergenza. Fotografia gentilmente concessa dal radioamatore Alberto.

generosa ridondanza in vista delle tolleranze del pannello e dei componenti, e l’impianto va già da quattro mesi. 24 ore su 24. Contrariamente alla moda in auge, quella di impianti “da palo”, questo ripetitore è interamente sotterrato, dal terreno escono solo i fili che vanno al pannello solare, e il cavo dell’antenna. Il terreno ripara dal vento di bora che flagella la postazione, e migliora la coibentazione.

Adesso la prova più dura, le intemperie e il maltempo che riducono veramente all’osso le ore di insolazione utile per la ricarica della batteria. Il premio per questo impegno, se tutto continuerà a funzionare fino alla prossima primavera, sarà un impianto non solo affidabile per gli hobbisti, ma anche seriamente utile nel malaugurato caso di una necessità. Un impianto che verrà illustrato ad altri appassionati e che, si spera, farà scuola per le realizzazioni di questo tipo.