As bombas de calor subterrâneas poderiam levar aquecimento e resfriamento geotérmico a milhões de residências na próxima década, conclui um relatório federal.
O futuro é brilhante para um método de aquecimento e resfriamento pouco conhecido, mas altamente eficiente, conclui um novo relatório do Departamento de Energia dos EUA.
As bombas de calor subterrâneas poderão aquecer e arrefecer o equivalente a 7 milhões de casas até 2035 – acima dos pouco mais de 1 milhão actualmente, de acordo com o relatório.
Esse uso generalizado reduziria a demanda de pico na rede elétrica do país em 12 gigawatts no verão e 40 gigawatts no inverno, segundo o relatório. Isso equivale a manter off-line dezenas de usinas elétricas movidas a carvão ou gás durante esses períodos de alta demanda.
“Há realmente grandes poupanças e benefícios potenciais na rede quando estes sistemas são adoptados em grande escala”, disse Jigar Shah, director do Gabinete de Programas de Empréstimos da agência, durante um evento na quinta-feira sobre o relatório.
As bombas de calor de fonte subterrânea aproveitam a energia geotérmica de baixa temperatura para aquecer e resfriar casas. Os dispositivos são semelhantes às bombas de calor de fonte de ar, mais amplamente utilizadas, que funcionam como aparelhos de ar condicionado, utilizando ventiladores e compressores para retirar o calor dos edifícios no verão. Ao contrário dos aparelhos de ar condicionado, as bombas de calor também funcionam ao contrário, puxando calor para os edifícios para aquecê-los no inverno.
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Quando as temperaturas do ar exterior aumentam no verão ou despencam no inverno, as bombas de calor de fonte de ar têm de trabalhar mais, tornando-as menos eficientes. No entanto, as bombas de calor subterrâneas normalmente extraem calor de poços subterrâneos perfurados a várias centenas de metros de profundidade, ou de campos de tubos enterrados logo abaixo da superfície da terra, onde as temperaturas são de aproximadamente 54 graus Fahrenheit durante todo o ano. Isso os torna uma fonte altamente eficiente de aquecimento e resfriamento durante todo o ano.
“Eles oferecem essencialmente esta solução econômica para aquecimento e resfriamento, e a razão pela qual isso é importante é porque uma parcela significativa do consumo de energia dos EUA, do consumo global de energia, vai para aquecimento e resfriamento de ambientes”, disse Lauren Boyd, chefe do Departamento de Energia Escritório de Tecnologias Geotérmicas do Departamento.
O relatório, divulgado na semana passada, está entre os Relatórios Liftoff que a agência publicou desde 2022 como parte de um esforço maior sob a administração Biden para acelerar a implantação de tecnologias de energia limpa até ao ponto em que alcancem a “decolagem” ou a comercialização generalizada. Os relatórios anteriores centraram-se na energia nuclear avançada, no hidrogénio limpo e na energia eólica offshore, entre outros.
Os elevados custos de capital, incluindo as despesas de perfuração de poços e colocação de tubagens subterrâneas, representam um desafio para uma adopção mais ampla de bombas de calor de fonte subterrânea. Embora a alta eficiência dos dispositivos compense com o tempo, os custos de instalação do sistema residencial típico são de US$ 19 mil após incentivos fiscais, de acordo com o relatório.
Os créditos fiscais federais atualmente cobrem 30% ou mais dos custos de instalação. O futuro de tais incentivos sob a administração Trump permanece incerto, embora a energia geotérmica seja geralmente considerada mais popular entre os republicanos do que outras formas de energia limpa, como a eólica e a solar.
As redes de energia térmica, nas quais vários edifícios partilham um sistema de aquecimento e arrefecimento, podem ajudar a reduzir custos e desempenhar um papel fundamental na expansão geotérmica, acrescenta o relatório. Dezenas de universidades em todo o país já instalaram essas redes com bombas de calor geotérmicas.
O relatório observou que esta abordagem também pode fornecer uma solução de baixo carbono para empresas de serviços públicos de gás com objetivos de descarbonização.
A Eversource Energy concluiu em junho a primeira rede de energia térmica com bomba de calor subterrânea já construída por uma concessionária de gás em Framingham, Massachusetts. O relatório observou que projetos-piloto semelhantes e implantações de maior escala em bairros por empresas de serviços públicos de gás poderiam impulsionar ainda mais a adoção de bombas de calor.
William Hinkle, porta-voz da Eversource, disse que o relatório está de acordo com as descobertas de sua empresa sobre aquecimento e resfriamento geotérmico e seu potencial futuro.
“A geotérmica ainda é uma indústria relativamente pequena, com espaço significativo para crescimento, e sua maturidade para uma escala maior deverá, em última análise, diminuir os custos”, disse Hinkle por e-mail. “Estamos vendo muitas dessas lições em primeira mão com nosso primeiro projeto geotérmico em rede em Framingham, Massachusetts, e acreditamos que a taxa de crescimento anual projetada no relatório de cerca de 10% necessária para a ‘decolagem’ é alcançável, especialmente quando comparada aos padrões de crescimento de outras tecnologias renováveis que já foram observados.”
Richard Meyer, vice-presidente da American Gas Association, uma organização comercial que representa empresas de serviços públicos de gás, disse que as redes de energia térmica “são um dos muitos caminhos que nossas empresas membros estão explorando para a descarbonização junto com o hidrogênio, o RNG (gás natural renovável) e a eficiência energética. tecnologias.”
Ryan Kerr, diretor de soluções de energia de baixo carbono da GTI Energy, antigo Gas Technology Institute, uma organização de pesquisa que desenvolve novas tecnologias para a indústria de gás natural, disse que as redes de energia térmica oferecem um potencial significativo de descarbonização, bem como benefícios para a rede elétrica devido ao seu baixo consumo de energia. demandas.
“No entanto, há muitas incógnitas”, disse Kerr por e-mail. A principal delas: quais modelos regulatórios e de negócios apoiariam melhor o desenvolvimento e a operação.
A GTI Energy está trabalhando com o Departamento de Energia e outros para enfrentar desafios técnicos e outros relacionados à geotérmica.
Zeyneb Magavi, diretora executiva da HEET, uma organização sem fins lucrativos de Boston que trabalha para desenvolver sistemas de aquecimento e resfriamento geotérmicos em escala local, disse acreditar que o recente interesse em sistemas geotérmicos em rede por empresas de gás poderia ajudar a impulsionar a rápida adoção da tecnologia.
“Na verdade, penso que podemos ir ainda mais longe”, disse Magavi em referência à projeção do relatório de 7 milhões de casas com bombas de calor até 2035.
Ela disse que o relatório atual dá maior visibilidade à indústria emergente de fabricantes de bombas de calor de fonte terrestre em todo o país.
“Acho que isso levanta, torna visível”, disse Magavi. “E pode ser apenas um ponto de inflexão onde este mercado decolará.”
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