L’uso del metabolismo urbano nella pianificazione strategica del sistema idrico integrato: l’esempio di Reggio Emilia

                                                                        

Il progetto di ricerca TRUST (TRansition to the Urban water Services of Tomorrow) (7FP, 2011-2015) collega in un unico schema procedurale il metabolismo urbano (Kennedy et al. 2011) applicato ai sistemi idrici (Venkatesh e Brattebø, 2011) e la gestione del rischio atteso per sistemi in transizione (Ugarelli et al, 2014), coinvolgendo gli stakeholder del servizio idrico integrato al fine di individuare la strategia migliore per il raggiungimento di obiettivi di sostenibilità. In TRUST, il concetto di sostenibilità accoglie la definizione proposta da Bruntland (1987), basata sulla ricerca dell’equilibrio tra le dimensioni Ambientale, Economica e Sociale, evidenziando il ruolo di infrastrutture e Governance; la sostenibilità del servizio idrico è soddisfatta quando asset e governance sono sufficienti a garantire lo sviluppo e soddisfare i bisogni presenti senza compromettere le prospettive delle generazioni future (Brattebø, 2012). Per la selezione di strategie di intervento, gli strumenti di analisi di TRUST operano a livello di sistema e con orizzonte temporale medio-lungo per valutare l’abilità del sistema a raggiungere gli obiettivi di sostenibilità desiderati, tenendo conto di scenari di cambiamento di data probabilità. Un esempio è il modello metabolico, che descrive i sistemi idrici urbani come un insieme di flussi (risorse, composti chimici, energia, denaro, emissioni) che interagiscono tra loro; i flussi in ingresso sono “metabolizzati” dal sistema durante lo svolgimento delle funzioni attese per soddisfare la domanda di servizio, dando origine ai flussi in uscita. Il modello consente di calcolare le metriche atte a misurare il livello di sostenibilità del servizio per lo scenario gestionale attuale (business as usual), ed è utilizzato per selezionare le strategie di intervento più efficaci per migliorare il livello di sostenibilità attuale e/o futuro (Venkatesh e Brattebø, 2011). In TRUST sono stati sviluppati due modelli metabolici: il Dynamic Metabolism Model consigliato per analisi specifiche di impatto ambientale (D’Ercole et al, 2015) e il modello WaterMet2 (Behzadian et al., 2014a) che, qualora i dati lo consentano, permette indagini ad alta risoluzione spaziale. WaterMet2 è stato testato nel sistema idrico integrato di Oslo (Behzadian et al., 2014b), gestita da Oslo Vann og Avløp e recentemente applicato al sistema di adduzione di Reggio Emilia (Liserra et al., 2015), gestito da IREN. In questo caso, il modello è stato applicato per verificare se la soluzione proposta per incrementare l’affidabilità idraulica del sistema, a parità di prestazione meccanica, fosse più sostenibile rispetto allo schema attuale. A tale scopo sono state valutate preliminarmente due sole metriche (emissioni di gas serra e energia consumata), ottenendo risposta positiva. I risultati, pur limitati rispetto alle metriche calcolabili (Ugarelli et. al., 2014), hanno dimostrato il valore del modello nel rispondere a domande gestionali di tipo strategico.

Bibliografia essenziale

1. Behzadian, K., Z. Kapelan, G. Venkatesh, H. Brattebø, and S. Sægrov, (2014a) WaterMet²: a tool for integrated analysis of sustainability-based performance of urban water systems, Water Eng. Sci., 7, 63-72.
2. Behzadian, K., Z. Kapelan, V. Govindarajan, H. Brattebø, S. Sægrov, E. Rozos, M. Makropoulos, R.M. Ugarelli, J. Milina, L.J. Hem (2014b). Urban water system metabolism assessment using WaterMet2 model. Procedia Engineering, 70.
3. Brattebø, H. (2012). UWCS sustainability definition and assessment (WP 3.1). Internal report, TRUST.
4. Brundtland – World Commission on Environment and Development (1987). Our Common Future. Oxford: Oxford University Press, pp. 27.
5. D’Ercole M., Ugarelli R., Di Federico V (2015). Modello Metabolico Urbano come strumento per l’analisi di sostenibilità dei sistemi idrici urbani: il caso studio di Reggio Emilia. Seminario su Efficienza e Risparmio Energetico dei Sistemi Idrici. Trento, 8 – 9 Luglio 2015.
6. Kennedy, C., S. Pincetl, and P. Bunje (2011). The study of urban metabolism and its applications to urban planning and design. Environmental pollution, 159(8), 1965-1973.
7. Liserra, T., K. Benzedian, R. Ugarelli, R. Bertozzi, V. Di Federico, Z. Kapelan (2015) Metabolism-based Modelling for Sustainability Assessment of Urban Water Systems: A Case Study of Reggio Emilia, Italy. IWA Cities of the Future Conference – TRUST2015.
8. Ugarelli, R., M.C. Almeida, K. Behzadian, T. Liserra, P. Smeets, and Z. Kapelan, (2014) Sustainability risk based assessment of the integrated urban water system: a case study of Oslo. Proceedings of – HIC 2014, New York City, USA.
9. Venkatesh, G. and H. Brattebø. 2011. Energy consumption, costs and environmental impacts for urban water cycle services: Case study of Oslo (Norway). Energy, 36(2), 792-800.