O aquecimento de água em residências e edifícios comerciais e a produção de vapor de baixa temperatura em instalações multifamiliares e industriais são algumas das maiores oportunidades inexploradas para reduzir as emissões de carbono, reduzindo ao mesmo tempo as contas de energia e permitindo a expansão da energia renovável, conclui. um novo estudo do Schatz Energy Research Center, em colaboração com o NRDC e outros parceiros.
A produção de água quente e vapor em residências, edifícios comerciais e aplicações industriais de baixa temperatura (menos de 300 graus) nos EUA é responsável por 520 milhões de toneladas métricas de emissões de carbono anualmente, o equivalente a 113 milhões de carros por ano, e 27 por cento mais do que os 410 milhões de toneladas métricas associadas ao aquecimento de edifícios. O calor é responsável por um quarto de todas as emissões provenientes do uso de energia nos EUA, e este relatório aborda cerca de 10% das emissões dos EUA provenientes do uso de energia. O estudo também identificou poupanças potenciais de faturas de 30 mil milhões de dólares por ano com implementação em grande escala.
Tradicionalmente, a necessidade de água quente e vapor tem sido suprida pela queima de combustíveis fósseis em aquecedores de água e caldeiras, liberando poluição climática e atmosférica. A boa notícia é que existe tecnologia, e já é amplamente utilizada em muitos países, que pode reduzir estas emissões para metade ou mais com a rede eléctrica actual, proporcionando um caminho para água quente e vapor isentos de carbono e de poluição, quando alimentados por energia renovável. ao mesmo tempo que reduz os custos de energia em comparação com caldeiras a gás convencionais.
O que são aquecedores de água com bomba de calor?
Aquecedores de água com bomba de calor estão para o aquecimento de água e vapor o que as lâmpadas LED (Light Emitir Diodo) estão para a iluminação e os veículos eléctricos para os transportes: uma solução tecnológica do século XXI que está pronta para o horário nobre. Só precisa de atenção e apoio sérios dos decisores políticos para desalojar tecnologias obsoletas e poluentes.
Os aquecedores de água com bomba de calor aproveitam as leis da termodinâmica para produzir quatro a cinco vezes mais energia do que consomem, e até sete a oito vezes em aplicações industriais, absorvendo eficientemente o calor do ar, da água ou do solo e concentrando-o em um tanque de água quente. Este processo, como o utilizado em aparelhos de ar condicionado e frigoríficos, é muito mais eficiente do que os mais eficientes aquecedores de água e caldeiras de combustão a gás. Assim, apesar do gás ser mais barato do que a eletricidade por unidade de energia, as poupanças de energia de uma bomba de calor moderna mais do que compensam a diferença de preço, gerando custos de energia mais baixos. As poupanças são ainda mais atrativas na substituição de resistência elétrica, óleo combustível ou propano, onde os aquecedores de água com bomba de calor podem reduzir os custos de energia para metade ou mais.
As bombas de calor podem atender às necessidades de água quente e vapor de baixa temperatura em muitas aplicações, desde residências unifamiliares e multifamiliares até aquecimento urbano em campi e cidades, até setores comerciais como hotéis, saúde, educação, serviços de alimentação, até necessidades industriais, como processamento de alimentos, secagem de tijolos, plásticos/química, cabines de pintura, produtos de madeira, etc.
3 grandes ideias: Eficiente, favorável ao clima e flexível à rede
O que torna o aquecimento de água com bomba de calor tão atraente? São uma ferramenta perfeita na transição para a energia limpa porque são eficientes, respeitadores do clima e flexíveis na rede.
1. Eficiente: A tecnologia da bomba de calor já percorreu um longo caminho. Como afirma o estudo, eles agora têm uma eficiência de “300%” ou mais para aplicações residenciais, superando a eficiência da combustão convencional de combustíveis fósseis (60-97%) ou da resistência elétrica (90-95%), e ainda mais em muitos setores industriais. formulários. As bombas de calor de alto desempenho podem aquecer água utilizando menos energia, custando menos aos utilizadores de energia nas suas contas de energia. O estudo concluiu que 80 por cento dos clientes residenciais, 70 por cento dos clientes industriais e 60 por cento dos clientes comerciais pagariam menos pela electricidade para alimentar um aquecedor de água com bomba de calor do que pagam pelo aquecimento de água a gás aos preços actuais da energia. Esses incentivos só deverão aumentar à medida que o desempenho das bombas de calor continuar a melhorar rapidamente.
2. Favorável ao clima: A utilização de aquecedores de água com bomba de calor de alta eficiência alimentados por eletricidade cada vez mais limpa reduzirá as emissões de carbono provenientes do aquecimento de água e do vapor. De acordo com o estudo, quase 100 por cento dos potenciais locais avaliados nos sectores residencial, comercial e industrial conseguiriam reduzir as emissões de GEE ao utilizar um aquecedor de água com bomba de calor eléctrica. E à medida que a rede é descarbonizada, essas emissões aproximam-se de zero.
Os próximos anos serão cruciais para garantir que os aquecedores de água com bomba de calor desempenhem um papel significativo na obtenção de uma rede livre de carbono até 2035.
3. Grade flexível: As bombas de calor oferecem a capacidade de aquecer e armazenar água durante períodos em que a energia renovável é abundante para uso posterior. Em termos simples, as bombas de calor podem funcionar como baterias térmicas para armazenar o excesso de energia renovável e proteger a rede. Isto pode ajudar a descarbonizar a rede de forma mais rápida e com menor custo. O estudo determinou que a percentagem global de clientes em todos os sectores que obteriam poupanças com a mudança para bombas de calor para água quente aumenta de 60-80 por cento para 95 por cento com uma operação flexível e preços ou incentivos adequados disponíveis. Em muitos casos, esta estratégia está longe de ser mais rentável e mais ambientalmente aceitável do que outras formas de armazenamento, como a construção de novas instalações hidroeléctricas para armazenamento a curto prazo.
Uma solução potencial para reduzir a carga energética das famílias de baixos rendimentos
O estudo conclui que mais agregados familiares de baixos rendimentos poupariam dinheiro nas suas contas de serviços públicos com aquecimento de água por bomba de calor do que outros agregados familiares, o que é particularmente importante porque também gastam a maior parte do seu rendimento no aquecimento de água, até 2 por cento para os mais baixos. famílias de renda.
No entanto, para que os agregados familiares de baixos rendimentos beneficiem destas soluções, é necessário que existam políticas de implementação intencionais que tornem estas soluções acessíveis e económicas, e garantam que não resultem em consequências indesejadas, como a deslocação devido ao aumento das rendas na sequência de remodelações de edifícios. As comunidades carentes devem ser priorizadas nas políticas de implantação de soluções de aquecimento de água limpa, por meio de políticas federais como o Casas com emissão zero Lei (ZEH) e o Casas verdes, resilientes, eficientes e acessíveis para inquilinos (GREAHT) que estão sendo consideradas parte das prioridades de investimento em infraestrutura do governo Biden e do Congresso dos EUA.
Fazendo acontecer
O relatório detalha muitas políticas que são necessárias para aproveitar esta oportunidade de uma forma mais limpa e acessível de servir as necessidades de água quente das residências, empresas e indústrias dos EUA. Em suma, estas políticas enquadram-se em três categorias: remoção de barreiras regulamentares e de mercado; investimentos para acelerar a implantação; e padrões para ampliar a adoção e garantir acesso equitativo.
Agora é o momento de agir: os aquecedores de água a combustível fóssil e as caldeiras industriais têm uma vida útil de pelo menos uma década, por vezes duas, perpetuando emissões desnecessárias e criando custos mais elevados para os clientes. Os próximos anos serão cruciais para garantir que os aquecedores de água com bomba de calor desempenhem um papel significativo na obtenção de uma rede livre de carbono até 2035. Como resumiu o estudo, “Bombas de calor eficientes e flexíveis respondem ao momento criando empregos num importante mercado do século XXI”. setor, reduzindo as contas de energia dos clientes, reduzindo as emissões de carbono e facilitando a integração de energias renováveis.”
Esta postagem apareceu originalmente em Blog de especialistas do NRDC.
Fonte: https://www.greenbiz.com/article/getting-zero-carbon-hot-water-homes-and-industry
