L’Alaska urbana può imparare dall’innovazione energetica nell’Alaska rurale

Turbine eoliche e un campo da basket a Kongiganak, in Alaska. (Foto di Amanda Byrd/Centro per l'energia e l'energia dell'Alaska)

Quando ero ragazzina, quando visitavo la casa di mia zia in Germania, mi piaceva rannicchiarmi davanti al Kachelofen, una stufa in muratura colorata con panca incorporata, nelle mattine fredde. Potevo sempre contare sul fatto che fosse caldo ed era il mio posto preferito per rannicchiarmi con un libro. All’epoca non avevo mai pensato di chiedere da dove provenisse quel calore, nonostante non avessi mai visto alcuna traccia della legna o del carbone tradizionalmente bruciati al loro interno. Era semplicemente bello e caldo e rilasciava lentamente calore in casa per tutto il giorno. Non l'ho mai messo in dubbio.

Decenni dopo, dall'altra parte del globo, mi sono ritrovato a ricordare il Kachelofen mentre stavo davanti a un simile dispositivo di calore radiante a Kongiganak, in Alaska. Ero a Kongiganak su invito della comunità per vedere in prima persona il nuovo approccio che la società locale di proprietà tribale, Puvurnaq Power Company – in collaborazione con lo sviluppatore con sede in Alaska Intelligent Energy Systems – stava utilizzando per gestire l’energia eolica. Nello specifico, avevano aperto la strada a una strategia per immagazzinare l’energia in eccesso sotto forma di calore anziché in batterie chimiche, inviando stufe termoelettriche installate nelle singole residenze della comunità.

Queste stufe sono prodotte da Steffes, una piccola azienda con sede nel Nord Dakota. Apparendo come un anonimo elettrodomestico rettangolare bianco, questi dispositivi sembravano molto più utilitaristici del bellissimo Kachelofen di mia zia, ma funzionano esattamente allo stesso modo. All'interno della stufa Steffes sono presenti mattoni refrattari in ceramica con elevata capacità termica e densità, nonché un elemento riscaldante elettrico che riscalda quando è disponibile energia a basso costo. Il proprietario della casa può quindi utilizzare quel calore quando lo desidera accendendo un ventilatore che soffia aria attraverso i canali nei mattoni caldi e nella casa.

Mia zia e la comunità di Kongiganak utilizzano queste termostufe elettriche esattamente per lo stesso motivo, pur essendo separate da decenni e da un continente: ridurre la bolletta del riscaldamento domestico. In entrambi i casi, la strategia è quella di sfruttare l’energia elettrica a basso costo quando disponibile e usarla come alternativa alla più costosa fonte primaria di calore. A Kongiganak, la fonte di energia a basso costo è l’energia eolica in eccesso, che spesso è disponibile durante i mesi invernali.

Nella Germania degli anni ’80, l’energia a basso costo veniva fornita dal nucleare e talvolta dal carbone. Il riscaldamento e l’accumulo elettrico notturno sono stati una vittoria per tutti: i servizi pubblici hanno venduto più energia, le persone hanno avuto accesso a una fonte di riscaldamento più economica e più semplice e hanno anche contribuito a ridurre l’inquinamento atmosferico nelle città. Quindi, hanno incentivato l’accumulo termico elettrico fornendo modifiche gratuite ai residenti – un’opzione di cui mia zia ha chiaramente approfittato, lasciando la cantina del carbone nel seminterrato vuota e inutilizzata. La Germania e altri paesi europei hanno poi ulteriormente incentivato i residenti a utilizzare il riscaldamento elettrico attraverso una tariffa per l’energia elettrica fortemente scontata, disponibile solo durante la tarda notte e le prime ore del mattino.

L’energia eolica e quella solare sono simili al nucleare in quanto richiedono un investimento relativamente elevato di capitale per la loro costruzione, ma non hanno quasi alcun costo incrementale una volta che sono operative. Ciò significa che, idealmente, si vuole spremere quanta più energia possibile da queste fonti di generazione poiché ogni kilowattora aggiuntivo viene prodotto a un costo marginale praticamente pari a zero. Mentre il Kachelofen di mia zia era programmato per accendersi e poi spegnersi a orari prestabiliti della notte per adattarsi alla tariffa ridotta, un approccio programmato non funziona a Kongiganak, dove non c'è modo di prevedere quando soffierà il vento.

Fortunatamente, le stufe Steffes sono molto più intelligenti della Kachelofen di mia zia: sono programmate per monitorare continuamente la frequenza della rete e rispondere quasi istantaneamente ai cambiamenti nella domanda o nell'offerta. Quando soffia il vento le stufe termoelettriche si mettono in funzione automaticamente. E poiché Kogiganak ha molto vento installato – più di tre volte il carico medio – questo accade abbastanza spesso. In altre parole, possono “vedere” automaticamente quando c’è energia eolica in eccesso e attivarsi per aspirarla. Sono inoltre in costante comunicazione tra loro, programmati per accendersi e spegnersi in sequenza in modo che non funzionino tutti contemporaneamente, ma funzionino invece scaglionati durante il giorno, assicurando che ogni famiglia riceva una giusta quota.