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A SCUOLA CON
ENERGIA
un progetto realizzato da
con il sostegno di
misura SCUOLA21
Piano di azione “Promuovere il miglioramento dei
processi educativi per favorire la crescita delle
persone nella comunità“
INTRODUZIONE
IL
CFP Galdus negli anni scolastici 2012-13 e 2013- 2014 ha realizzato il progetto A
SCUOLA CON ENERGIA seguendo le indicazioni del dispositivo Scuola21 ideato da
Fondazione Cariplo, la quale ha offerto anche le risorse economiche necessarie
alla sua realizzazione.
Il progetto è stato articolato in 4 fasi, coinvolgendo nel corso della didattica esperti
provenienti dalle Associazioni no-profit VerdeAcqua e AnniVerdi, attivi nella ricerca e
impiegati nel campo dell’educazione ambientale e capaci di realizzare percorsi di
sensibilizzazione a favore dello sviluppo cosiddetto sostenibile.
Lo scopo principale del progetto è fare chiarezza sul contesto dei consumi energetici nel
panorama contemporaneo, caratterizzato da un utilizzo sempre maggiore delle energie
rinnovabili, avvicinando i ragazzi ad un modello di sviluppo sostenibile, sia a livello
economico che -soprattutto- ambientale. Alla fine del corso era infatti attesa una nuova
consapevolezza da parte dei ragazzi per gli stili di vita eco-compatibili, a partire appunto dai
consumi energetici.
Gli esperti sono entrati in aula per stimolare e instaurare un percorso didattico attivo con gli
studenti dei corsi selezionati, assistiti dal corpo docente ordinario di Galdus. Gli insegnanti
interni a loro volta hanno stimolato i ragazzi progettando visite ad aziende del settore
dell’energia e del fotovoltaico, quali la Casa dell’Energia di A2A di Milano, i nuovi laboratori
sull’energia del Museo della Scienza e della Tecnica, la Fondazione Minoprio e l'Università
Bicocca.
Hanno partecipato al progetto 2 gruppi-classe, una del corso triennale Operatore elettrico e
l'altra denominata Info A, del corso di Operatore elettronico. Da sottolineare gli effetti avuti
sul piano formativo del corso per Operatore elettronico, che recentemente è stato
riadattato in seguito agli stimoli suscitati dal Bando Scuola21, introducendo alcuni moduli
specifici dedicati alle fonti energetiche rinnovabili, con particolare attenzione al
fotovoltaico, alla domotica e alla certificazione energetica degli edifici.
Sono stati messi in rilievo gli aspetti più innovativi delle tecnologie legate alle nuove fonti
energetiche per trasmettere ai ragazzi una panoramica ampia e completa, mettendo in luce
alcune delle professioni che potrebbero essere svolte una volta terminati i corsi presso
Galdus. Un obiettivo del corse era offrire ad ogni ragazzo la possibilità di conoscere in quali
ambiti esistono professioni adatte al suo titolo di studio e legate all’utilizzo e alla
distribuzione dell’energia e i diversi settori dove questa viene prodotta. Nella direzione di
una maggiore competenza professionale va anche l'attenzione rivolta ad accrescere la
sensibilità verso il risparmio energetico e l’uso consapevole delle risorse naturali.
Il progetto è stato pensato per far acquisire agli studenti capacità critiche utili per
comprendere le problematiche locali del proprio territorio e quelle più ampie che delineano
lo scenario globale. È stata data la possibilità concreta di calarsi nella realtà, leggerla con
attenzione grazie alle nozioni specifiche apprese in aula, grazie a strumenti educativi capaci
di far nascere e rafforzare lo spirito critico.
La maggiore articolazione degli argomenti è stata resa possibile dal contributo
multidisciplinare offerto da vari docenti, che di concerto hanno strutturato la didattica del
corso. Un aspetto da mettere in rilievo riguarda la parziale rimodulazione dei contenuti del
progetto a seconda delle classi a cui veniva offerta la didattica, questo per adattarsi
maggiormente al profilo specialistico delle classi a cui ci si è rivolti. Quest'azione è stata
svolta in laboratorio e/o in aula e si è resa necessaria per fornire maggiori strumenti
concettuali legati al percorso formativo specifico, arricchendo di fatto il programma
ministeriale ufficiale.
--Per chiarire il percorso intellettuale che si è voluto impostare è utile indicare il punto di
partenza del corso: per stimolare i ragazzi e farli partecipare attivamente alla didattica con
un carico di domande e curiosità, si è deciso di partire dall'analisi dei problemi della realtà
circostante, dalla vita di tutti i giorni, partendo dal loro ambiente di casa.
È stata prestata anche attenzione alla suddivisione dei rifiuti domestici per introdurre il
tema delle biomasse, trattato in una fase successiva, e mostrando una panoramica del
sistema industriale per la gestione del riciclaggio delle materie prime ancora riutilizzabili tra
gli scarti prodotti. È stato ritenuto di grande valore didattico mostrare come differenti
packaging e materiali di uso quotidiano possono venire recuperati in modo parziale o totale,
suddividendo invece quanto rimane scarto residuale, mettendo in rilievo come in ogni fase
del ciclo di vita di un prodotto ci siano consumi e ricavi energetici e/o di prodotti
riutilizzabili.
I ragazzi hanno quindi compreso che davanti ad ogni oggetto di consumo, alla fine del suo
utilizzo funzionale, si pone un bivio: gli scarti possono essere ridotti, riciclati o trasformati in
nuova fonte di energia.
--Infine un obiettivo costante durante tutte le fasi del progetto è stato quello di testare la
consapevolezza raggiunta dai ragazzi e farli esprimere con la terminologia corretta e con un
approccio analitico rispetto alle problematiche dei costi energetici, dell'inquinamento e
dell'impatto sul territorio. In questo modo si è cercato di valutare i cambiamenti dei ragazzi
nel trattare gli argomenti svolti appresi durante le lezioni.
La cadenza di ogni fase è stata definita nel cronoprogramma stabilito a settembre 2012 e
distribuito a tutti i docenti toccati dal progetto. Inoltre è stata messa in evidenza la
gradualità dei temi trattati così da poterli inserirli nello svolgimento della didattica ordinaria.
Test e lavori di gruppo hanno quindi evidenziato il livello raggiunto nel trattare in autonomia
questo argomenti, mentre le visite esterne sono servite come ulteriore valutazione della
capacità acquisita dai ragazzi di riconoscere nel mondo reale gli argomenti studiati, cioè gli
oggetti e i luoghi che permettono alle energie di essere distribuite e utilizzate.

Fase1: ESPLORAZIONE DELL’ARGOMENTO (OTTOBRE – NOVEMBRE 2012)

Fase 2: PROBLEMATIZZAZIONE (DICEMBRE 2012 – FEBBRAIO 2013)

Fase 3 : RACCOLTA DEI DATI ESSENZIALI (MARZO – MAGGIO)
In sintesi gli obiettivi che il progetto si prefiggeva fin dal suo avvio sono stati:

Fase 4: REALIZZAZIONE “Intervento finale” (OTTOBRE 2013 – MARZO 2014)

ampliare o fondare le conoscenze sui temi della sostenibilità, del consumo
ragionato, delle fonti di energia rinnovabili e alla domotica,

creare un dizionario di base e un linguaggio comune, scientificamente adeguato,
per poter argomentare con proprietà nelle aree del sapere legate al progetto,

promuovere una cultura dell’ambiente e far crescere il rispetto per il pianeta in cui
viviamo,

creare un interesse speciale per un percorso scolastico inedito e attuale, partendo
dalla consapevolezza di poter incidere sulla realtà,

aumentare il senso di autoefficacia tramite un progetto che implica di entrare
operativamente in contatto con diverse realtà industriali (visite sul campo, incontri
con esperti, testimonianze, laboratori),

realizzare opere capaci di incidere concretamente sull'ambiente circostante,
valorizzandolo, partendo dallo studio dell'ambiente e modificandolo con la
progettazione impianti ad hoc e la loro messa in opera.
--LE FASI
Le 4 fasi del progetto sono state divise nel seguente modo: le prime tre sono state realizzate
nel corso dell'anno scolastico 2012/2013, mentre la quarta fase si è svolta dall'ottobre
seguente. La macro divisione è stata la seguente: alla fase dell'esplorazione dell'argomento
(fase1) è seguita quella della problematizzazione (fase2), per giungere quindi alla raccolta
dei dati (fase3). All'inizio anno 2013/2014 è quindi stato chiuso il progetto con la
realizzazione di un impianto fotovoltaico funzionante, controllabile dall'interno dell'edificio
(fase4).
--Infine va ricordato che prima dell'inizio della parte del progetto Scuola21 rivolta agli
studenti, sono stati gli stessi docenti Galdus ad essere formati sui temi principali che hanno
rappresentato il nucleo degli insegnamenti nelle fasi successive.
Questa formazione interna della durata di 6 ore è stata condotta dal team dell'Ass.
Verdeacqua, ente accreditato ad erogare formazione ad insegnanti, ufficialmente
riconosciuto dall'Ufficio Scolastico Regionale della Lombardia, con lo scopo di fornire un
quadro generale dei contenuti da proporre agli studenti e offrire ai docenti un bagaglio di
conoscenze generali sui temi ambientali e energetici.
FASE 1 (OTTOBRE – NOVEMBRE 2012)
ESPLORAZIONE DELL’ARGOMENTO
LE ENERGIE RINNOVABILI: COSA NE SAPPIAMO?
Q
"blockbuster" quali Avatar, Erin Brockovich e Una scomoda verità. A questi momenti è stata
associata la lettura di testi letterari e poetici inclusi nella programmazione della didattica
ordinaria (ad esempio le poesie di Marinetti) e lettura di documenti e articoli su
inquinamento e situazione climatica mondiale e locale.
uesta prima fase del progetto Scuola21 è stata centrata sulla domanda: qual è la
nostra conoscenza del tema delle energie rinnovabili, anche ad un livello base di
conoscenza?
Durante le lezioni è stata sondata la reale percezione dei problemi ed è stata quindi valutata
quantitativamente e qualitativamente la conoscenza del loro impatto ambientale e sociale.
Questionari centrati sulla sostenibilità ambientale, del consumo energetico e delle fonti
energetiche rinnovabili sono serviti a questo scopo. A monte della valutazione iniziale gli
esperti delle associazioni AnniVerdi e VerdeAcqua hanno condotto in classe e laboratorio
alcune attività di stimolo, ampliate in seguito dai docenti di ruolo.
Per introdurre adeguatamente il tema dell'uso delle energie si è resa necessaria una
panoramica sulla situazione attuale della normativa e sulla storia delle politiche destinate
alla realizzazione di un mercato unico europeo delle energie (lasciando intendere che si
tratta di un processo ancora aperto e molto complesso).
Nel rapporto iniziale con gli studenti si è cercato da subito di stimolarli nell'identificazione
delle risorse naturali che vanno a costituire
delle fonti energetiche; in questo modo i
ragazzi si sono immedesimati maggiormente
nei discorsi successivi. Da quel momento in poi
si è entrati nello specifico delle singole fonti
energetiche che sono andate a comporre il mix
energetico che gli studenti avevano già iniziato
ad intravedere.
La valutazione della comprensione di testi
specifici è stato fondamentale per valutare il
livello di competenza linguistica dei ragazzi,
mentre l'ausilio di materiale foto e video ha
permesso di alleggerire la trasmissione di
contenuti e quindi il processo di comprensione.
La visione di film legati ai temi del progetto ha
permesso di associare alla didattica un
momento in qualche modo ludico grazie a titoli
Per alternare la presenza in aula a una parte più pratica, è stata offerta la possibilità di
conoscere e avere un contatto diretto con attrezzature e oggetti legati alla produzione di
energia.
A questo scopo è stata effettuato una visita nei nuovi laboratori interattivi dedicati
all’energia del Museo della Scienza e della Tecnica, con lo scopo di aumentare il
coinvolgimento dei ragazzi sui temi del progetto grazie al forte impatto emotivo delle
strumentazioni a cui possono accedere, intervenendo sugli oggetti per produrre effetti
diversi. In questa fase i ragazzi sono stati accompagnati dai docenti di scienze.
Al rientro dalle visite esterne è stato impostato un
lavoro di raccolta delle informazioni e della
conoscenza maturate fino a quel punto del progetto.
Un test ha permesso di valutare la capacità dei
ragazzi di ricercare in autonomia i dati sui loro
consumi privati, leggere le etichette degli
elettrodomestici di casa e riportarle in una tabella da
utilizzare successivamente per regolare il risparmio e
contenere le spese in bolletta. L'utilizzo dei laboratori
è stato un grande vantaggio per verificare concretamente l’efficienza di alcuni
elettrodomestici presenti nella struttura.
È stato quindi introdotto, come altro lato della medaglia rispetto ai consumi energetici, il
tema degli scarti, sempre partendo dall'esperienza personale. Si è parlato della raccolta
differenziata di rifiuti e introdotta l'idea che gli scarti possono essere recuperati, argomento
affrontato nel dettaglio più avanti.
Per passare ad un livello superiore di trattazione del tema energetico è stato quindi
introdotto il concetto di classe energetica nella progettazione degli edifici, che verrà ripreso
e studiato sul campo (con visite ai cantieri e in alcune aziende) nella fase 3.
--Come modalità per fissare i concetti e iniziare a utilizzarli attivamente, lo studente a
conclusione della fase 1 è stato invitato a porsi delle domande, tipo: “Concretamente quali
comportamenti posso attuare per risparmiare energia?", "Come futuri operatori nel campo
dell'industria delle energie elettriche che ruolo posso ricoprire?”.
Per mettere in pratica le risposte nate da questi quesiti sono stati immaginati dei possibili
interventi da attuare negli anni a venire, a partire da quelli che richiedono pochi
investimenti economici, che si basano invece su comportamenti virtuosi. Il test compilato in
precedenza è servito e servirà come prospetto per regolare i comportamenti futuri.
--Conclusioni
Gli studenti a posteriori sono stati oggetto di domande per valutare le loro impressioni sullo
svolgimento della fase 1 con lo scopo di organizzare al meglio i contenuti dei mesi successivi
e mantenere alto il loro livello di coinvolgimento motivazionale ed emotivo.
In questa fase sono stati coinvolti i docenti di tutti i moduli e le aree disciplinari: scienze,
sicurezza e ambiente, area professionale elettrica ed elettronica e laboratori, italiano, storia,
geografia, per la modellizzazione, rielaborazione e la resa grafica e visiva dei risultati e dei
dati raccolti, informatica, diritto – orientamento per cittadinanza ed etica.
La collaborazione tra varie aree dello staff di Galdus è servito per affrontare i problemi in
modo articolato e multidisciplinare, rendendo palese la complessità e ricchezza dei temi
trattati. Allo stesso tempo questa modalità operativa ha accresciuto il senso di
appartenenza al gruppo di lavoro e l’autostima dei giovani chiamati ad essere protagonisti
del processo formativo e del progetto nel suo complesso.
--Di seguito i link al materiale usato durante la fase 1 e alcuni dei lavori prodotti dagli
studenti.
− TEST DI INGRESSO
◦ Test di ingresso - a scuola con energia
− SCHEDE FILM:
◦ Erin Brockovich
◦ Erin Brockovich (Scheda)
◦ Scomoda Verità (Test)
− LETTURE POETICHE:
◦ Letture Energia
− PROTOCOLLO DI KYOTO
◦ Il protocollo di Kyoto
− TEST CONSUMI
◦ Questionario sull'uso dell'energia elettrica
− CARTELLONI
◦ Foto dei lavori di gruppo sui disastri naturali
FASE 2 (DICEMBRE 2012 – FEBBRAIO 2013)
PROBLEMATIZZAZIONE
LE ENERGIE RINNOVABILI: COSA POSSIAMO FARE?
IL
ragazzi, ma con l'affiancamento del docente di turno per collegare i vari concetti in un
discorso scorrevole. L'attenzione dei ragazzi è andata anche sugli effetti negativi sul pianeta,
così il tema del nucleare e l'incuria del territorio hanno colpito particolarmente
l'immaginazione dei componenti di vari gruppi.
coinvolgimento dei ragazzi è possibile il risparmio delle energie, la loro
produzione sostenibile e la salvaguardia dell’ambiente vengono riconosciuti in
modo concreto anche nel contesto locale, ovvero dove anche loro posso incidere
quotidianamente.
Pertanto, nella fase 2 è stato impostato un lavoro di approfondimento per spingere gli
alunni da una conoscenza generica verso un primo lavoro di analisi e di acquisizione di
conoscenze specifiche. L'attività è stata pensata anche in previsione della programmazione
delle fasi successive (in particolare la 4, molto pratica) e gettando anche uno sguardo alla
futura entrata nel mondo del lavoro. Gli ambiti lavorativi legati al settore dell'energia
interessano particolarmente gli studenti dei corsi di Operatore Elettrico, i cui studenti sono
stati invitati a prestare maggiore attenzione ai contenuti in chiave lavorativa.
Anzitutto è stato fatto il punto sulla terminologia tecnica ed è stato redatto un breve
glossario nel quale i ragazzi hanno cercato di tradurre, con l'aiuto dei docenti di lingue, tutti
i termini proposti, scoprendo alcune parole nuove e altre che loro utilizzavano già nel
linguaggio comune, ma che hanno delle corrispondenze precise in italiano.
Per discutere dell'uso del nostro territorio, prima ancora di trattare le singole fonti di
energia alternativa, è stato proposto un lavoro sui disastri ambientali e sulle energie che
producono scorie o che hanno un grande impatto ambientale.
Le classi sono state divise in gruppi e hanno ricevuto delle letture tematiche dalle quali
hanno preso spunto per creare dei cartelloni. Gli argomenti riassunti erano a discrezione dei
Anche i disastri naturali non causati dall'uomo (ad esempio i terremoti), per i quali si può
comunque intervenire migliorando la qualità delle nostre abitazioni (edifici antisismici),
hanno stimolato la riflessione e permesso di includere la manutenzione e la prevenzione tra
le categorie da includere quando si parla di sostenibilità ambientale.
Passando alle fonti di energia, si sono affrontate prima quelle fortemente inquinanti e
limitate, per poi passare a quelle rinnovabili. La lettura sul petrolio è stata particolarmente
utile per l'accessibilità della terminologia e gli esempi direttamente comprensibili. È stato
quindi compreso il valore e gli effetti collaterali dell'suo di questa fonte energetica, il
fabbisogno di ogni nazione, l'utilizzo che ne viene fatto e le possibili alternative al suo uso,
per anticipare un eventuale termine delle scorte mondiali. I ragazzi erano in parte stupiti
all'idea che le macchine potessero non funzionare con la benzina (anche se conosco GPL e
metano) e che si sia possibile immaginare un ripensamento delle forme di mobilità.
momento per mostrare ai ragazzi da vicino, e in alcuni casi per la prima volta, i pannelli in
funzione nel produrre energia elettrica e il ruolo dell'inverter in questo processo.
--Entrando nel vivo della discussione sulle fonti rinnovabili sono stati elencati e quindi
approfonditi gli ambiti del fotovoltaico, l'uso del vento nei sistemi eolici, il recupero delle
biomasse e le varie forme di utilizzo della geotermia. L'uso di queste tecnologie è stato
rappresentato anche, ove possibile, in relazione al territorio locale, in particolare nel
comune di Milano e nelle sue zone amministrative, evidenziando le politiche che sono state
attuate negli ultimi anni.
Le immagini e i video relativi alla produzione di pannelli fotovoltaici grazie alla loro capacità
di affascinare l'immaginazione dei ragazzi, sono serviti da stimolo per domande sul
funzionamento di quegli apparati e sul modo in cui vengono prodotti. Il settore del
fotovoltaico è stato associato ad un aspetto che va conosciuto a fondo, soprattutto per chi si
affaccia per la prima volta a queste problematiche: quello degli incentivi e degli sgravi fiscali.
In questo modo gli studenti hanno capito che esiste anche un ruolo della pubblica
amministrazione per favorire e sostenere il passaggio alle energie rinnovabili.
Per rendere concrete le lezioni sul fotovoltaico gli alunni hanno visitato la sede di TIA,
società che da molti decenni si occupa di bonifiche e che parallelamente ha sviluppato
un'area dedicata alle energie rinnovabili (fotovoltaico e cogenerazione). La visita à stato il
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I documentari riguardanti società che si occupano dello smaltimento di rifiuti sono servite
per mostrare le diverse attività e fasi richieste da questi processi, così da esemplificare
alcune delle mansioni che gli studenti potrebbero intraprendere al termine dei loro studi.
A monte dello smaltimento dei rifiuti si colloca la raccolta differenziata domestica,
argomento che ha permesso di affrontare l'attualità della raccolta porta a porta dell'umido
nelle zone di Milano e del riutilizzo di quello scarto per la combustione la produzione di
calore ad uso domestico (geotermia).
Milano da alcuni anni ha avviato una rete di teleriscaldamento che copre alcuni quartieri
della città ed è in continua espansione. Per gli alunni questa è stata una scoperta, un fatto
totalmente nuovo di cui non erano a conoscenza, pur essendo uno sviluppo che tocca
quartieri dove loro stessi vivono. Per questo è stato necessario mostrare come si configura
una rete di teleriscaldamento e mostrare un documento di A2A sui risultati ottenuti in città.
Conclusioni
Le tematiche ambientali e la rappresentazione di ambienti lavorativi molto concreti hanno
suscitato l'interesse dei ragazzi, sia di coloro che hanno sviluppato una maggiore sensibilità
verso il tema della sostenibilità ambientale, sia per chi ha intravisto un percorso
professionale adatto alle loro aspettative.
La visione del sistema di produzione delle energie ha fornito l'occasione per ipotizzare
soluzioni innovative per l'approvvigionamento energetico (stimolato da un rapporto diretto
con i docenti e da metodologie di insegnamento attive), che si concretizzeranno nella fase 4
del progetto.
I ragazzi hanno fatto il punto delle nozioni e informazioni acquisite tramite l'elaborazione
autonoma di materiale riassuntivo e la compilazione di schede informative, sia su carta che
su web.
In questa parte delle attività hanno partecipato diversi docenti dell’area professionale e
quelli di scienze, geografia, etica, sicurezza e ambiente, sempre sotto la guida degli esperti
dell’associazione senza scopo di lucro AnniVerdi, che hanno aiutato i docenti a concretizzare
ed attualizzare i loro interventi.
--Di seguito i link al materiale usato durante la fase 2 e alcuni dei lavori prodotti dagli
studenti.
Oltre al teleriscaldamento fatto con la combustione di scarti, è stato trattato anche quello
che sfrutta le falde sotterranee di acqua calda, che permette di scaldare i liquidi presenti
nelle tubazioni o che vengono essi stessi intubati per diffondere calore in superficie.
Il concetto di dispersione e spreco energetico degli edifici ha quindi rimandato ad un
concetto che è stato approfondito in seguito, quello di domotica.
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Glossario tecnico-professionale in inglese
I disastri ambientali
Petrolio
Energie rinnovabili (test)
Le energie a livello locale (compito)
fotovoltaico incentivi agli sgoccioli - sviluppo del fotovoltaico in Italia Geotermia
Lo sviluppo del teleriscaldamento a Milano
Raccolta differenziata dei rifiuti (lezione 5)
Umido a Milano: Prima parte - Seconda parte
Comuni rinnovabili
Consumi abitazioni grafici e tabelle
FASE 3 (MARZO – MAGGIO)
RACCOLTA DEI DATI ESSENZIALI
PROGETTIAMO L'ALIMEN TAZIONE DEL LABORATO RIO
La
terza fase del progetto è stata dedicata all'impegno attivo degli studenti nella
raccolta dei dati relativi alla produzione e al consumo energetico domestico e
della struttura scolastica. La lettura puntuale dei consumi è finalizzata
all'individuazione di possibili soluzioni alternative.
L’attività ha avuto come obiettivo l’osservazione delle criticità relative alla dispersione
termica negli ambienti della scuola, rilevate dallo studio dei diversi tipi di materiali utilizzati
per la realizzazione degli infissi, la diffusione del calore, la costituzione dei muri e ciò che
favorisce il ricambio dell’aria. Parallelamente, è stata effettuata un’attività di osservazione
analoga anche nelle abitazioni private di ogni ragazzo, rilevando l’eventuale presenza di
pannelli solari o termici. Le due attività condotte in relazione una all'altra hanno avuto come
finalità la sensibilizzazione degli allievi verso il risparmio energetico e l'adozione di interventi
o stili diversi di utilizzo degli ambienti chiusi in genere.
È stato fondamentale evidenziare le criticità presenti nell'edificio e intervenire grazie alla
tecnologie esistenti e nei limiti concessi dalle normative esistenti, rispettando allo stesso
tempo la struttura architettonica originaria. Alla fine dell'analisi delle problematiche e della
raccolta dei dati, è stato deciso di dare priorità alla costruzione di un impianto che sfrutti
l'energia solare grazie alla tecnologia fotovoltaica.
In questa fase sono state effettuate altre visite, concentrando l'attenzione dei ragazzi sulle
aziende specializzate al settore delle energie alternative: un parco fotovoltaico e le centrali
di Cassano, Trezzo e Brescia, molto interessanti dal punto di vista educativo perché
permettono di osservare, misurare e raccogliere dati sul risparmio, sul consumo e la
produzione energetica.
Per avvicinarsi a questo tipo di progettazione è stata molto rilevante la visita ai laboratori
dell'Università di Milano-Bicocca e la partecipare alle sperimentazioni sono state messe in
atto, in particolare le analisi delle celle di silicio e di quelle organiche. Parallelamente a
questa visita nel laboratorio di elettricità e del capannone della scuola Galdus sono stati
messi in pratica i concetti di redditività degli impianti di risparmio energetico, dispersione e
contenimento delle perdite energetiche.
Il lavoro di indagine e di raccolta dati per gli studenti è stata un’occasione per manifestare
idee, spirito d’iniziativa e capacità di organizzazione e di individuare gli strumenti più adatti
alla realizzazione dell’intervento.
--Una parte delle attività di progettazione delle migliori soluzioni per il contenimento
energetico è stata simulata con il ricorso ad un videogioco particolarmente coinvolgente per
gli studenti: SimCity Societies. La simulazione permette la gestione amministrativa di una
città ideale, entrando nel merito della definizione degli interventi e delle politiche
energetiche. Questa attività è stata progettata e realizzata dagli esperti dell'Associazione
Verdeacqua.
La simulazione ha permesso di riflettere da un altro punto di vista sugli interventi da fare sul
territorio e negli edifici scolastici, riuscendo a vedere in anteprima gli effetti di queste azioni.
Attraverso l’uso guidato di Simcity e di applicazioni 2.0 open-source è stato possibile
operare in due modalità: la creazione di un modello della scuola ecocompatibile e la
ricostruzione di una porzione della scuola come potrebbe essere in versione eco-sostenibile.
Questi progetti hanno avuto un grande valore comunicativo per gli studenti, permettendo
loro di vedere alcuni dei risultati possibili del loro percorso di studio.
Le categorie principali di problematiche riguardano il livello di solamento termico, la qualità
degli infissi, la possibilità di controllare la temperatura degli ambienti, l'eccessivo livello di
umidità.
In alcuni casi l'analisi non si è potuta spingere oltre un certo livello di conoscenza
dell'elemento, limitandosi solo a delle ipotesi di criticità.
Stecca 1° - piano
Isolamento termico
Pareti esterne
coibentate
Non si conosce la situazione: cappotto esterno o
interno?
Davanzali
Senza taglio termico (sembra)
Infissi
Legno con doppi vetri
Nessuna apertura automatizzata
Controllo temperatura
Termoconvettori
Termostati manuali e digitali per ogni ambiente
Caloriferi per bagni
Aria forzata?
Bagni?
Stecca piano interrato
Isolamento termico
--Problematiche rilevate negli edifici
Per chiarezza espositiva vengono riportati i principali elementi che sono stati valutati come
"critici" nella gestione energetica dell'edificio scolastico frequentato dai ragazzi, che viene
sezionato e analizzato nelle sue tre macro suddivisioni: stecca 1° - piano, stecca piano
interrato, capannone.
Nelle tabelle che seguono sono indicati gli elementi rilevati e le problematiche ad essi
associati, sulle quali è ipotizzabile un intervento di miglioramento.
Pareti coibentate
Davanzali
Senza taglio termico (sembra)
Infissi
Legno con doppi vetri
quelli mobili
Ferro con doppi vetri
quelli fissi
Controllo temperatura
Non automatizzate, nemmeno quelle della palestra
molto alte
Termoconvettori
Termostati manuali e digitali per ogni ambiente
Statistiche delle rilevazioni in ambito domestico
Caloriferi per i bagni
Aria forzata
Alcune aule, alcuni uffici, bagni, palestra
Umidità
Capannone
Isolamento termico
In sintesi quelli che seguono sono i dati emersi dall'indagine tra gli alunni che hanno
partecipato a questa raccolta dati (17 persone).
Pareti coibentate
all’interno
Senza taglio termico
Infissi
Alluminio con doppi vetri
Taglio termico
Ferro con doppi vetri
Senza taglio termico
Vetrate colorate di testa
in ferro
Probabilmente vetri singoli
Finestre alte fisse o motorizzate
Controllo temperatura
Termoconvettori aule e
laboratori
Caloriferi bagni e
spogliatoi
Impianto estrazione e
riscaldamento cucina ad
aria forzata
Aria forzata bagni e
spogliatoi e ufficio tutor
Per progettare l'intervento di miglioramento delle prestazioni energetiche è necessario
basare la propria azione su dati precisi, per ottimizzare anzitutto gli aspetti che presentano
una maggiore criticità.
In questo caso sono state effettuate delle statistiche nel proprio ambiente domestico per
effettuare un confronto con le caratteristiche infrastrutturali della scuola, aumentando la
consapevolezza dei ragazzi sulla possibilità che sia sempre possibile, in ogni ambiente in cui
si vive o lavora, operare migliorie delle prestazioni energetiche.
Ricasso e biblioteca
Davanzali e stipiti porte
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Termostati manuali e digitali per ogni ambiente
La maggioranza vive in un appartamento in condominio (16), dove sono presenti sistemi di
riscaldamento differenti in diverse combinazioni, il riscaldamento è prevalentemente
condominiale (9), ma sono presenti anche sistemi autonomi a caldaia (5) o pompa di calore
(4). In alcuni casi c'è il teleriscaldamento (3), ma mancano del tutto i pannelli fotovoltaici (0).
Il calore viene propagato quasi sempre da caloriferi (14) o più raramente da pannelli a
pavimento (3). Esistono sistemi di controllo della temperatura nella metà dei casi, in
alternativa il sistema è centralizzato e non si può intervenire.
Il sistema di isolamento più diffuso sono le finestre con doppi vetri (13) su diverse cornici
(legno o alluminio). In alcuni casi esistono sistemi di coibentazione di tetto e/o pareti.
Viceversa per il periodo estivo i sistemi di condizionamento più diffusi sono i condizionatori,
fisso (5) o mobile (9).
L'acqua viene scaldata da scaldabagno a gas (9) o elettrici (3). Anche in questo caso
mancano totalmente i pannelli solari (0, di tipo termico). Viceversa ci sono 2 casi di
teleriscaldamento finalizzato a questo scopo.
--Conclusioni
Gli insegnanti hanno costruito metodologie operative, ideato e organizzato strumenti
lavoro e attività con cui gli studenti hanno effettuato la raccolta, la gestione e
comunicazione dei dati essenziali (ad esempio la teoria degli insiemi, l'uso di grafici,
modalità corretta di citazione dei testi, la costruzione di una rassegna bibliografica o
modalità di costruzione di un video).
di
la
la
la
Come nelle altre fasi è stata data grande importanza all'uso corretto del linguaggio tecnico,
ulteriormente arricchito grazie alle visite nelle centrali e nei laboratori universitari. In queste
occasioni la rilevanza del linguaggio tecnico è stata compresa maggiormente dai ragazzi, in
quanto si sono dovuti relazionare con persone esterne alla struttura scolastica, rendendo
fondamentale il ricorso ad una competenza linguista nuova a più complessa.
Allo stesso tempo, la capacità di comunicare con un linguaggio tecnico adeguato, di fare
domande giuste, di selezionare le fonti, di definire pertinenza e coerenza dei dati, di farsi
capire, ha permesso agli studenti di completare il questionario finale con maggiore
chiarezza.
--Di seguito i link al materiale usato durante la fase 3 e alcuni dei lavori prodotti dagli
studenti.
− Università Uni Bicocca (vedi pdf)
◦ Energia Fotovoltaica - Quale realtà? Quale futuro?
− Controllo di energia e progettazione (vedi pdf)
◦ Come si ricicla a casa mia
◦ Ispezione scuola
◦ Questionario riscaldamento casa
FASE 4 (OTTOBRE 2013 – MARZO 2014)
REALIZZAZIONE INTERV ENTO FINALE
CREAZIONE DI PANNELLI SOLARI PER L'UTILIZZO DI ENERGIE NATURALI (SOLE)
Nella tabella precedente e nel grafico seguente si può notare come nel capannone siano
presenti medie di temperatura molto basse rispetto agli altri locali della scuola, a queste si
pone rimedio con un utilizzo sopra la norma del sistema di riscaldamento.
La
fase 4 rappresenta il ricaduto pratico di tutte le attività svolte dalle classi
prima delle vacanze estive e permette di passare dal mondo dello studio dei
fenomeni e delle analisi a quello pratico della realizzazione di dispositivi e
manufatti per il controllo reale delle variazioni di clima nell'ambiente di riferimento.
Nello specifico è stato progettato un sistema di domotica e prodotto un impianto
fotovoltaico funzionante, capace di produrre energia elettrica sufficiente per un
appartamento (3kw), operazione durante la quale si è tenuto conto delle molteplici variabili
osservate fino a quel momento e documentate anche in questo lavoro di sintesi.
Per adattare al meglio il proprio intervento, posizionare correttamente i pannelli e
orientarne l'uso per massimizzarne gli effetti, gli studenti hanno controllato la quantità di
energia prodotta nelle diverse ore del giorno e nelle varie giornate, elaborando i dati emersi
in un foglio di calcolo e sintetizzandoli graficamente per semplificarne la lettura.
È stata reputata necessario e centrale un continuo controllo dei consumi anche dopo
l'intervento, per verificare quanta energia viene prodotta, consumata e sprecata.
L’attuale sistema di climatizzazione dei laboratori è realizzato con termoconvettori,
raggruppati per ambiente omogeneo, controllati da elettrovalvole e da un singolo
termostato per ogni ambiente con sprechi eccessivi, dovuti principalmente ad un uso
irrazionale e non pianificato del termostato, come mostrato dal grafico a torta.
--Domotica
I laboratori sono parsi subito come il luogo in cui il riscaldamento è passibile di ampie
migliorie. Questa parte della scuola è collocata all’interno di un capannone industriale
ristrutturato, con finestre poste a 8 metri di altezza, comandate elettricamente, che una
volta aperte danno luogo ad un ricambio dell’aria particolarmente significativo, generando
come conseguenza variazioni di temperatura elevate.
Media di Temperatura
Pergolesi
Lab. Imp. Industriali
Uffici
Lab. Civili
Anna Frank
Montessori
Manunzio
Volta
Edison
10
18
21
21
22
25
25
25
27
A tal proposito verrà progettato un sistema di controllo domotico sui termoconvettori, al
fine di minimizzare il consumo di energia per la climatizzazione. Applicare le tecnologie
cosiddette della domotica permette di controllare congiuntamente il funzionamento dei
termoconvettori e l’apertura e la chiusura delle finestre, impedendo fasi di riscaldamento e
raffreddamento con le finestre aperte, con possibilità di programmare gli orari e la durata di
apertura delle stesse per un corretto ricambio dell’aria.
Realizzazione impianto fotovoltaico
Gli studenti sono stati coinvolti nella realizzazione di un impianto fotovoltaico capace di
produrre energia che sarà immessa nella rete della scuola e parteciperà al computo del
conto-energia in caso di eventuale surplus.
Anche in questo caso l'intervento ha prodotto dei risultati quantificabili, che forniranno
indicazioni preziose sul mantenimento di una situazione di equilibri sui consumi.
--Conclusioni
Al termine di questa ultima fase gli studenti hanno acquisiti maggiori competenze pratiche
in materia, migliorando la loro capacità di intervenire e controllare i consumi di energia
(riscaldamento, illuminazione).
In futuro verrà inoltre controllato lo stato di apertura e chiusura delle porte di ingresso e di
emergenza dei laboratori stessi.
Ogni studente riassumerà tale esperienza in un elaborato, partendo dall’approfondimento
di una delle tematiche presenti all’interno del progetto, che verrà valutato.
Anche l'impianto di illuminazione è stato studiato e sono stati raccolti i dati relativi al
numero di luci accese rispetto al totale, sia in presenza di persone che con i locali chiusi.
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Il progetto nel suo complesso ha quindi contribuito all’arricchimento delle conoscenze in
campo tecnico-professionale relative alla produzione di energia, in particolare nell'ambito
del fotovoltaico. Un aspetto non secondario, che sta alla base dell'interesse dei ragazzi verso
il progetto di Scuola21, è l'aver aperto un canale di sensibilizzazione all’uso consapevole
dell’energia.
A tutto questo corrispondono una serie di skill correlati, che arricchiscono la figura del
tecnico specializzato che i ragazzi potranno ricoprire in futuro: capacità di leggere e
applicare le istruzioni di un’apparecchiatura (mai usata in precedenza); comprensione degli
schemi correlati all’uso delle tecnologie applicate in ambito energetico; consapevolezza
delle possibilità di programmazione e automazione applicabili e gestibili in un ambiente
caratterizzato da un approccio evoluto alla domotica.