La cogenerazione è la produzione contemporanea di energia elettrica o meccanica e l’energia termica utile (riscaldamento e/o raffreddamento) da un’unica fonte di energia.
Un insieme di tecnologie in grado di utilizzare una varietà di combustibili per generare elettricità o energia nel punto di utilizzo, consentendo il recupero del calore che verrebbe normalmente perso nel processo di generazione di energia per fornire il riscaldamento e/o il raffreddamento necessari. È stata impiegata per molti anni, principalmente in applicazioni industriali, di grandi dimensioni commerciali e istituzionali.
La cogenerazione offre un risparmio energetico compreso tra il 15 e il 40% rispetto alla fornitura di elettricità e calore da centrali elettriche e caldaie tradizionali ed ottimizza l’approvvigionamento energetico per tutti i tipi di consumatori, con i seguenti benefici sia per gli utenti che per la società in generale:
- Maggiore efficienza nella conversione e nell’uso dell’energia. La cogenerazione è la forma più efficace ed efficiente di generazione di energia.
- Minori emissioni nell’ambiente, in particolare di CO2, il principale gas serra.
- Grandi risparmi sui costi, fornendo ulteriore competitività per gli utenti industriali e commerciali e offrendo calore accessibile per gli utenti domestici.
- Forme più decentralizzate di generazione di energia elettrica, garantendo un’elevata efficienza, con minori perdite di trasmissione e maggiore flessibilità di utilizzo del sistema.
- Miglioramento della sicurezza dell’approvvigionamento locale e generale riducendo il rischio che i consumatori restino senza forniture di elettricità e/o riscaldamento.
- Aumento dell’occupazione: numerosi studi hanno concluso che lo sviluppo di sistemi di cogenerazione è un generatore di posti di lavoro.
La trigenerazione è la produzione combinata di energia elettrica, termica e frigorifera a partire da un’unica fonte di energia primaria. Un impianto di trigenerazione è quindi in grado di fornire al contempo elettricità, calore ed energia frigorifera garantendo una migliore resa energetica rispetto alle tre produzioni separate, che si traduce anche in una riduzione della spesa.
L’alimentazione può avvenire con i più diffusi gas metano e derivati del petrolio o anche con gas di derivazione agricola, oli vegetali, legnami e rifiuti.
In un impianto di trigenerazione, la maggior parte di quel calore termico viene recuperato e utilizzato per altri scopi (riscaldamento, produzione di acqua calda sanitaria, generazione secondaria di elettricità, produzione di energia frigorifera, forza meccanica). In questo modo la resa energetica complessiva sale fino al 65-90%.
Ogni impianto di trigenerazione è costituito da: un “motore primo” alimentato da un combustibile; un generatore elettrico che trasforma l’energia meccanica del motore primo in elettricità; scambiatori di calore che recuperano il calore disperso dal processo di generazione dell’energia elettrica; frigoriferi ad assorbimento che, utilizzando una parte del calore recuperato, generano energia frigorifera. Quest’ultimo passaggio è reso possibile da un processo basato sull’evaporazione a bassa temperatura, grazie alla pressione di un liquido refrigerante a base di acqua, ammoniaca e bromuro di litio.