Come risparmiare elettricità in laboratorio
"Electricity Saving Challenge": scoprire il potenziale di risparmio in laboratorio
Diversi gruppi di ricerca dell'Università di Basilea hanno ottimizzato il loro consumo di elettricità con la "Electricity Saving Challenge". Grazie a semplici misure è stato possibile ridurre in modo significativo il consumo di elettricità, senza alcuna restrizione per la scienza.
Nel novembre 2024, i dipendenti del Biozentrum e del Dipartimento di Fisica hanno affrontato una domanda particolare: Come risparmiare il più possibile sull'elettricità senza compromettere la ricerca? Circa 15 gruppi di ricerca hanno partecipato al concorso "Electricity Saving Challenge". Lo scopo della campagna era quello di sostenere la comunità scientifica nel raggiungimento degli obiettivi di sostenibilità dell'università.
Nella sua strategia sul clima, l'Università di Basilea si è impegnata a ridurre le emissioni di gas serra nel settore elettrico del 25% entro il 2030. Inoltre, l'accordo del governo federale sugli obiettivi universali si applica ai grandi edifici e prevede una riduzione annuale del 2% nei prossimi dieci anni. La concorrenza è anche un punto di partenza per ottenere risparmi significativi sui costi dell'elettricità.
"Per noi questo si è concretizzato con l'analisi della carenza di energia elettrica nel 2022, quando per la prima volta abbiamo analizzato in dettaglio il consumo di energia elettrica. Allo stesso tempo, abbiamo introdotto un software che ci permette di coinvolgere sistematicamente gli utenti", afferma il dottor Irmo Lehmann, responsabile del settore Building Technology & Operations dell'università. Insieme a Christopher Weiss, responsabile dei servizi del campus per le scienze naturali e della vita, ha sviluppato questi sistemi e la "sfida del risparmio elettrico".
Sette edifici utilizzano tre quarti dell'elettricità
Circa tre quarti del consumo di elettricità dell'università provengono da sette edifici. In cima: il Biozentrum, che sarà completato nel 2021, con i suoi oltre 30 gruppi di ricerca, la sala server centrale e il Centro di calcolo scientifico.
Era già chiaro che esiste un grande potenziale di risparmio nelle operazioni di laboratorio. Ma dove si trovano esattamente le leve più importanti? "Finora questa era una scatola nera per noi. Sapevamo all'incirca quanta energia richiedevano i singoli dispositivi, ma non quanti fossero e come venissero utilizzati", spiega Weiss.
Per fare qualche progresso, il primo passo è stato installare un gran numero di contatori aggiuntivi e collegarli al nuovo software: circa 150 per entrambi gli edifici. I partecipanti hanno potuto monitorare il proprio consumo di elettricità in tempo reale su smartphone e desktop. Il concorso a tempo limitato è stato pensato per motivare il maggior numero possibile di ricercatori a partecipare. Alla fine, quasi la metà dei gruppi di ricerca di entrambi i dipartimenti ha partecipato.
Scoprire i potenziali risparmi in laboratorio
"Volevamo provare il più possibile", dice Dario Dörig, responsabile della sala media e lavanderia del Biozentrum. Per cominciare, lui e il suo team di 13 persone hanno visitato le stanze e controllato tutte le apparecchiature e i processi per verificarne il potenziale di risparmio. In particolare, la pulizia e la sterilizzazione dei materiali di laboratorio e la produzione dei terreni di coltura necessari per gli esperimenti richiedono un notevole dispendio di energia.
Sono riusciti a ottenere gran parte dei risparmi energetici grazie all'essiccazione dei materiali di laboratorio. Invece di asciugare i materiali puliti a 110 gradi come di consueto, sono stati riscaldati con acqua calda nel ciclo di risciacquo finale e poi asciugati con aria fredda. Poiché l'acqua di risciacquo viene riscaldata con l'energia della rete di teleriscaldamento, si è risparmiata complessivamente energia elettrica.
"Un'altra misura è stata quella dei timer", spiega Dörig. Questi sono stati acquistati per la gara e collegati agli elettrodomestici non utilizzati nel fine settimana o di notte.
Lo sforzo è valso la pena. Dario Dörig e il suo team sono i vincitori del concorso sul risparmio energetico. Complessivamente, la loro unità ha ridotto i consumi del 38%. "Sono molto orgoglioso che il mio team abbia attuato le misure in modo così coerente nel lavoro quotidiano", afferma Dörig.
Il dottor Tobias Mühlethaler, postdoc presso la Struttura di Biofisica del Biozentrum, ha ricevuto un altro premio: è stato premiato per la migliore documentazione. "Abbiamo utilizzato principalmente il metodo plug-out", afferma. "Tuttavia, c'è stato un consumo di base relativamente elevato che non riusciamo a spiegare". Grazie alle registrazioni dettagliate di Mühlethaler, il team di Building Technology & Operations può ora indagare sulle cause.
Evitare la modalità standby
Ma cosa resta del progetto di risparmio di un mese? Dario Dörig e il suo team stanno pianificando una valutazione: cosa può essere facilmente incorporato nella vita lavorativa quotidiana? Quali misure richiedono ulteriori adeguamenti? E quali saranno omesse perché troppo costose? "Credo che a medio termine potremo realisticamente ridurre i consumi del 15-20%", afferma Dörig.
Un punto di partenza fondamentale per risparmiare energia elettrica in molte aree di ricerca è lo spegnimento costante dei dispositivi in modalità standby. Per le scienze biologiche, la prova evidente che l'innalzamento della temperatura da -80 a -70 gradi Celsius riduce il consumo di energia di un numero crescente di congelatori di circa il 20% e non mette in pericolo i campioni in essi conservati è molto preziosa. Grazie all'esperienza acquisita con un centinaio di dispositivi presso il Biocentro, questo sistema può ora essere ampiamente applicato nella pratica.
Per Irmo Lehmann e Christopher Weiss è soprattutto un successo aver vinto l'operazione scientifica del concorso con la visualizzazione in tempo reale. "Quando i ricercatori si sono resi conto del grande consumo di elettricità, il loro impegno è cresciuto a dismisura", sottolinea Weiss. Marcel Scheiwiller, direttore generale del Biocentro, non può che confermarlo. Complessivamente, il consumo di elettricità è stato ridotto dell'8,5%. "E senza alcuna restrizione per le operazioni di ricerca", afferma Lehmann. In questo modo si sono risparmiati 4.000 franchi in un mese. Sono riusciti a creare fiducia e comprensione, partendo dalla volontà di prendere sul serio i piccoli passi. Weiss e Lehmann sono convinti: "Solo insieme possiamo raggiungere i nostri obiettivi di emissioni".
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