Il riscaldamento dell'acqua nelle case e negli edifici commerciali e la produzione di vapore a bassa temperatura in strutture plurifamiliari e industriali sono alcune delle maggiori opportunità non sfruttate per abbattere le emissioni di carbonio, tagliando le bollette energetiche e consentendo l'espansione dell'energia rinnovabile, trova un nuovo studio da Schatz Energy Research Center, in collaborazione con NRDC e altri partner.
La produzione di acqua calda e vapore in abitazioni, edifici commerciali e applicazioni industriali a bassa temperatura (meno di 300 gradi) negli Stati Uniti è responsabile di 520 milioni di tonnellate di emissioni di carbonio all'anno, pari a 113 milioni di automobili ogni anno e il 27 percento in più rispetto ai 410 milioni di tonnellate associate al riscaldamento degli edifici. Il calore è responsabile di un quarto di tutte le emissioni dovute al consumo di energia negli Stati Uniti e questo rapporto affronta circa il 10% delle emissioni statunitensi dovute al consumo di energia. Lo studio ha anche identificato un potenziale risparmio in bolletta di 30 miliardi di dollari all'anno con un'implementazione su larga scala.
Tradizionalmente, il fabbisogno di acqua calda e vapore è stato fornito bruciando combustibili fossili in scaldabagni e caldaie, rilasciando clima e inquinamento atmosferico. La buona notizia è che la tecnologia esiste, ed è già ampiamente utilizzata in molti paesi, in grado di ridurre queste emissioni della metà o più con la rete elettrica odierna, fornendo un percorso verso acqua calda e vapore privi di emissioni di carbonio e inquinamento se alimentati da energia rinnovabile riducendo i costi energetici rispetto alle caldaie a gas convenzionali.
Cosa sono gli scaldacqua a pompa di calore?
Scaldacqua a pompa di calore stanno al riscaldamento dell'acqua e al vapore ciò che le lampadine a LED (Light Emitting Diode) stanno all'illuminazione e i veicoli elettrici ai trasporti: una soluzione tecnologica del 21° secolo pronta per la prima serata. Ha solo bisogno di una seria attenzione e supporto da parte dei responsabili politici per rimuovere le tecnologie tradizionali obsolete e inquinanti.
Gli scaldacqua a pompa di calore sfruttano le leggi della termodinamica per produrre da quattro a cinque volte più energia di quella che consumano, e fino a sette-otto volte nelle applicazioni industriali, assorbendo in modo efficiente il calore dall'aria, dall'acqua o dal terreno e concentrandolo in un serbatoio di acqua calda. Questo processo, come quello utilizzato nei condizionatori d'aria e nei frigoriferi, è molto più efficiente persino dei più efficienti scaldabagni e caldaie a combustione di gas. Quindi, nonostante il gas sia più economico dell'elettricità per unità di energia, il risparmio energetico di una moderna pompa di calore ha più che compensato la differenza di prezzo, producendo costi energetici inferiori. I risparmi sono ancora più convincenti quando si sostituiscono resistenza elettrica, olio combustibile o propano dove gli scaldacqua a pompa di calore possono dimezzare o più i costi energetici.
Le pompe di calore possono soddisfare le esigenze di acqua calda e vapore a bassa temperatura in molte applicazioni, dal residenziale monofamiliare e multifamiliare al teleriscaldamento nei campus e nelle città, ai settori commerciali come hotel, sanità, istruzione, ristorazione fino alle esigenze industriali come lavorazione degli alimenti, essiccazione dei mattoni, plastica/chimica, cabine di verniciatura, prodotti in legno, ecc.
3 grandi idee: efficiente, rispettoso del clima, flessibile in rete
Cosa rende così attraente il riscaldamento dell'acqua con pompa di calore? Sono uno strumento perfetto nella transizione verso l'energia pulita perché sono efficienti, rispettosi del clima e flessibili per la rete.
1. Efficiente: La tecnologia delle pompe di calore ha fatto molta strada. Come afferma lo studio, ora raggiungono un'efficienza del "300 percento" o superiore per le applicazioni residenziali, superando l'efficienza della combustione convenzionale di combustibili fossili (60-97 percento) o della resistenza elettrica (90-95 percento), e ancora di più in molti settori industriali applicazioni. Le pompe di calore ad alte prestazioni possono riscaldare l'acqua utilizzando meno energia, quindi costando meno agli utenti di energia sulle loro bollette energetiche. Lo studio ha rilevato che l'80% dei clienti residenziali, il 70% dei clienti industriali e il 60% dei clienti commerciali pagherebbero meno per l'elettricità per alimentare uno scaldabagno a pompa di calore di quanto pagherebbero per il riscaldamento dell'acqua alimentato a gas ai prezzi energetici odierni. Tali incentivi dovrebbero solo aumentare man mano che le prestazioni della pompa di calore continuano a migliorare rapidamente.
2. Rispettoso del clima: L'utilizzo di scaldacqua a pompa di calore ad alta efficienza alimentati da elettricità sempre più pulita ridurrà le emissioni di carbonio dovute al riscaldamento dell'acqua e al vapore. Secondo lo studio, quasi il 100% dei potenziali siti valutati nei settori residenziale, commerciale e industriale otterrebbe una riduzione delle emissioni di gas serra utilizzando uno scaldabagno elettrico a pompa di calore. E man mano che la rete viene decarbonizzata, quelle emissioni si avvicinano allo zero.
I prossimi anni sono cruciali per garantire che gli scaldacqua a pompa di calore svolgano un ruolo significativo nel raggiungimento di una rete priva di emissioni di carbonio entro il 2035.
3.Grid-Flessibile: Le pompe di calore offrono la possibilità di riscaldare e immagazzinare acqua durante i periodi in cui l'energia rinnovabile è abbondante per un uso successivo. In termini semplici, le pompe di calore possono fungere da batterie termiche per immagazzinare l'energia rinnovabile in eccesso e tamponare la rete. Questo può aiutare a decarbonizzare la rete più velocemente e a un costo inferiore. Lo studio ha stabilito che la quota complessiva di clienti in tutti i settori che vedrebbero risparmi con il passaggio alle pompe di calore per l'acqua calda aumenta dal 60-80% al 95% con un funzionamento flessibile e prezzi adeguati o incentivi disponibili. In molti casi, questa strategia è lontana più conveniente e più accettabile dal punto di vista ambientale rispetto ad altre forme di stoccaggio come la costruzione di nuovi impianti idroelettrici per lo stoccaggio a breve termine.
Una potenziale soluzione per ridurre il carico energetico delle famiglie a basso reddito
Lo studio rileva che più famiglie a basso reddito risparmierebbero denaro sulle bollette con il riscaldamento dell'acqua tramite pompa di calore rispetto ad altre famiglie, il che è particolarmente importante in quanto spendono anche la quota più alta del loro reddito per il riscaldamento dell'acqua, fino al 2% per il più basso famiglie di reddito.
Tuttavia, affinché le famiglie a basso reddito possano beneficiare di queste soluzioni, sono necessarie politiche di implementazione intenzionale che rendano queste soluzioni accessibili e convenienti e assicurino che non comportino conseguenze indesiderate come lo spostamento dovuto all'aumento dell'affitto a seguito di ristrutturazioni edilizie. Le comunità scarsamente servite devono avere la priorità nelle politiche di implementazione di soluzioni di riscaldamento dell'acqua pulita, tramite politiche federali come il Case a emissioni zero Atto (ZEH) e il Case verdi, resilienti, efficienti e convenienti per gli inquilini Act (GREAHT) che vengono considerati come parte delle priorità di investimento infrastrutturale dell'amministrazione Biden e del Congresso degli Stati Uniti.
Realizzarlo
Il rapporto descrive in dettaglio molte politiche necessarie per cogliere questa opportunità per un modo più pulito e conveniente per soddisfare il fabbisogno di acqua calda delle case, delle imprese e dell'industria degli Stati Uniti. In poche parole, queste politiche rientrano in tre categorie: rimozione delle barriere normative e di mercato; investimenti per accelerare la distribuzione; e standard per scalare l'adozione e garantire un accesso equo.
Ora è il momento di agire: gli scaldacqua a combustibili fossili e le caldaie industriali hanno una durata di almeno un decennio, a volte due, perpetuando emissioni non necessarie e creando costi più elevati per i clienti. I prossimi anni sono cruciali per garantire che gli scaldacqua a pompa di calore svolgano un ruolo significativo nel raggiungimento di una rete priva di emissioni di carbonio entro il 2035. settore, abbassando le bollette energetiche dei clienti, tagliando le emissioni di carbonio e facilitando l'integrazione delle energie rinnovabili.
Questo post è apparso originariamente Il blog degli esperti di NRDC.
Fonte: https://www.greenbiz.com/article/getting-zero-carbon-hot-water-homes-and-industry
