Lo sfruttamento del termocompost non è solo un modo per ottenere acqua calda usufruibile gratuitamente attraverso il fai da te. Si tratta di un pilastro dell’autosufficienza energetica, che trasforma il ciclo della materia in un generatore di calore costante e duraturo. È possibile riscaldarsi con la materia organica attraverso il metodo Jean Pain: vediamo di cosa si tratta.
Immaginiamo di poter riscaldare l’acqua della doccia, o i termosifoni di casa, senza bruciare un solo grammo di combustibile fossile, ma limitandoci semplicemente a lasciare che la natura faccia il suo corso. Riuscirci è possibile. Nel corso degli anni ’70, l’inventore francese Jean Pain mostrò al mondo che questo non era un soltanto un sogno, bensì una concreta possibilità offertaci dalla termodinamica. Lo studioso dimostrò che si poteva ricavare energia pulita da quanto molti considerano soltanto uno scarto privo di utilità: sterpaglie e residui dei boschi. Nacque così il metodo Jean Pain, che da allora porta il suo nome.
I batteri come caldaia: la biologia termofila
Il motore dell’impianto ideato da Pain non è elettrico, né tantomeno meccanico. Si tratta di una leva biologica. La decomposizione aerobica di grandi masse di cippato derivato dal trattamento di ramaglie, o altra sostanza organica, innesca una frenetica attività microbica. Questa può essere sfruttata al fine di ottenere energia termica.
Il funzionamento dell’intero metodo si deve allo sfruttamento dei batteri. Nelle prime fasi, i mesofili iniziano a degradare gli zuccheri semplici, con dovizia e applicazione. In seconda battuta, l’intervento dei batteri termofili attiva l’intero processo. Questi microrganismi sono abbastanza particolari, dal momento che prosperano a temperature elevate. Attraverso il loro peculiare metabolismo portano il cuore del cumulo a raggiungere naturalmente i 60 o anche 70 gradi centigradi. Finché il cumulo rimane umido, e l’ossigeno presente, questa vera e propria caldaia vivente può continuare a produrre calore per mesi. Di fatto può essere sufficiente, in fascia climatica temperata, per superare l’intero inverno.
Perché non bruciare?
Un profano che leggesse il paragrafo precedente potrebbe pensare: “ma perché mai dovrei fare tutta questa fatica? non posso semplicemente bruciare le biomasse forestali di scarto nella stufa e riscaldare l’ambiente in questo modo?”
In realtà, bruciare legna umida è tutt’altro che efficiente: produce un fumo denso, ricco di polveri sottili (soprattutto PM10) e spreca tutto il potenziale nutritivo del legno. Il riscaldamento attraverso il compost, invece, estrae energia lentamente e senza fumo. Come se ciò non bastasse, l’operazione restituisce, alla fine del processo batterico di trasformazione della materia in riscaldamento, un fertilizzante davvero straordinario. Si tratta dunque di una vittoria su tutta la linea, per l’ambiente e la comunità: oggi si ottiene energia, domani si avranno suoli più fertili.
Com’è fatto un reattore per il metodo Jean Pain
Costruire un reattore di Jean Pain richiede una buona pianificazione. Non è complesso, ma neppure uno scherzo: servono braccia forti e manualità educata.
Secondo i principi del Comité Jean Pain, comitato belga che custodisce e diffonde le indicazioni dell’inventore, scomparso a inizio anni ’80, e i manuali di Permacultura dai quali lo stesso Pain aveva tratto le basi teoriche del metodo, il successo dipende integralmente dalla gestione della massa e del flusso idraulico.
Un reattore biologico di questo tipo, noto anche come biomeiler o compost termo-attivo, è un sistema di compostaggio ecologico che sfrutta la decomposizione aerobica al fine di produrre acqua calda e, in taluni casi, biogas (con processo anaerobico). All’occhio si presenta come una grande montagnola circolare, dal diametro compreso tra 3 e 5 metri e con un’altezza che può arrivare fino a 3 metri. Per riscaldare in maniera continua e continuata, dovrebbe contenere circa 50 tonnellate di materiale tra ramaglie, trucioli e scarti legnosi.
La massa critica
La massa è un aspetto centrale. Affinché la reazione termica si inneschi, e si mantenga stabile, servono volumi importanti di materia organica. Non basta l’umido di cucina. La misura minima, per un reattore domestico funzionale, è di almeno 3 o 4 metri cubi di materiale. In caso di apporto inferiore, il dispositivo restituirebbe un riscaldamento inefficace, perché blando. Il cumulo ideale è cilindrico, composto da ramaglie triturate e preventivamente saturate d’acqua, per un periodo di tempo di almeno 24-48 ore.
È la decomposizione aerobica che scalda il cumulo, raggiungendo temperature elevate. Una serie di serpentine di tubatura posizionate all’interno della massa raccoglie il fluido riscaldato e lo veicola in casa, o dovunque occorra. Al centro del cono di raccolta si può collocare un contenitore d’acciaio sigillato, come aveva fatto Pain nel prototipo originale, che permette la decomposizione, in questo caso anaerobica, del materiale organico per produrre biogas.
Lo scambiatore
Il cuore tecnologico dell’intero sistema è lo scambiatore di calore realizzato, tipicamente, in polietilene. Si tratta di un lungo tubo ad alta resistenza, avvolto a spirale all’interno del cumulo. È bene installarlo fin da subito, dal momento nel quale si realizza il reattore. Va infatti posizionato di pari passo con la pila di materia organica. Per collocarlo si procede creando uno strato di cippato e posando una spira di tubo. Poi si passa al livello superiore. Si copre la prima spira con altro materiale da lasciare a decomporre e se ne posiziona una seconda, e così via fino a raggiungere la sommità.
L’acqua scorrerà all’interno della spirale e ne uscirà riscaldata, pronta per l’utilizzo domestico. Il fluido freddo entrerà dalla base, percorrerà la spirale scaldandosi gradualmente, per contatto termico, con il compost bollente, e sgorgherà pronto per essere usato. Naturalmente, affinché tutto fili è fondamentale evitare strozzature nel tubo. Qualora ve ne fossero, la circolazione dell’acqua ne uscirebbe compromessa.
L’efficienza ciclica del metodo Jean Pain è la chiave del suo successo. Il motivo della diffusione limitata dei reattori si deve alla loro necessità di spazio (oltre che a una scarsa informazione), non certo a ragioni di efficienza. Dopo un periodo che va dai 12 ai 16 mesi, l’attività dei batteri termofili rallenta e il cumulo si raffredda. A questo punto, ciò che resta non è cenere da smaltire, bensì tonnellate di compost di alta qualità, ricco di funghi e microrganismi benefici, pronto per essere distribuito e impiegato in agricoltura.
