Fig. 1: Confronto tra un sistema  di produzione di energia tradizionale ed uno a cogenerazione (Credit: Energia progetti)

Nel corso dei secoli sono stati sviluppati numerosi sistemi per la conversione dell'energia in forme direttamente utilizzabili dall'uomo: dai primi mulini a vento e ad acqua si è passati, all'epoca della rivoluzione industriale, alle macchine termiche prima a vapore e successivamente all'impiego diffuso delle turbine a vapore ed a gas e ai motori a combustione interna.

Tutti i sistemi che trasformano il calore in lavoro meccanico hanno forti limitazioni nel rendimento dovute alle leggi della termodinamica. Negli anni più recenti è stata dedicata molta attenzione a sistemi di produzione combinata di calore ed elettricità (cogenerazione).
La cogenerazione permette di ottenere contemporaneamente due forme  di energia, aumentando così il rendimento complessivo (figura 1).
L'utilizzo della cogenerazione consente di elevare il rendimento di un sistema energetico a valori del 70-80%, promuovendo lo sfruttamento del calore di scarico per usi industriali e riscaldamento domestico (teleriscaldamento di zone residenziali).

Fig. 2: Rappresentazione schematica di un sistema di teleriscaldamento (Credit: La 220 S.P.A. )

Il teleriscaldamento
I sistemi di teleriscaldamento urbano rappresentano un'importante opportunità di uso razionale dell'energia. Un sistema di teleriscaldamento si compone di una rete di trasporto e di una centrale di produzione del calore, messi entrambi al servizio contemporaneo di più edifici (figura 2). Il calore distribuito dalla reti di teleriscaldamento può provenire da combustibili fossili  oppure da fonti rinnovabili. Tale sistema è molto diffuso nell'Europa del centro e del nord, nel Nord America e in Giappone; si sta sviluppando anche in Cina e nei Paesi dell'Est. In Italia una delle prime città ad introdurre il servizio di teleriscaldamento è stata Brescia, nel 1971, con un progetto di successo internazionale.