Mitigar el cambio climático con innovaciones en calefacción central
27 Jun 2022
El mundo se está calentando y es un hecho indiscutible que todos debemos reducir significativamente nuestras emisiones de dióxido de carbono (CO2) para proteger nuestro planeta. Entonces, ¿qué papel puede desempeñar GEA aplicando su tecnología y colaborando en proyectos de calefacción central?
En países de todo el mundo, continúa el debate sobre las emisiones de CO2. El año pasado, en la COP26 celebrada en Glasgow, Reino Unido, decenas de gobiernos reafirmaron su compromiso de reducir sus niveles de emisiones por cualquier medio posible. Junto con los importantes compromisos medioambientales asumidos por las industrias de procesado de alimentos y otros sectores influyentes que son responsables de una gran proporción de las emisiones nocivas, los sistemas de calefacción central se están convirtiendo rápidamente en una solución para abordar la liberación de CO2, más allá de un hogar o una empresa, hasta llegar a toda una localidad.
Las bombas de calor no son nada nuevo; pero, con el rápido aumento del uso de las energías renovables, han adquirido una mayor importancia en la batalla contra las emisiones de CO2. Si se combina este método altamente eficiente de conversión de calor con las iniciativas para desarrollar sistemas de calefacción central para edificios residenciales y municipales, tenemos una revolución potencial en ciernes. Si a esto se añade el uso cada vez mayor de refrigerantes naturales, como el amoníaco, se dispone de toda la tecnología necesaria para una solución de calefacción comunitaria realmente “verde”.
Dependencia innecesaria del gas
Según Eurostat, el 27,2% de toda la energía en Europa es utilizada por los hogares. De esta cantidad, casi el 80% se emplea para el agua caliente y la calefacción.1 Un estudio reciente (marzo de 2022) realizado por Statista indicaba que el 87% de la calefacción doméstica en el Reino Unido era por gas.2 Si a esto se le añaden todos los edificios civiles —incluyendo oficinas, bibliotecas, tribunales, piscinas, escuelas, etc.—, el nivel en que los seres humanos dependemos del gas para mantener nuestra comodidad es extraordinario.
Pero, según Kenneth Hoffmann, director de productos de bombas de calor en GEA Heating & Refrigeration Technologies, esto es totalmente innecesario: “Si su hogar se mantiene a una temperatura contante entre, por ejemplo, 18 y 21 °C, no es necesario quemar gas a 600 °C para que sea confortable. Con el uso de bombas de calor, podemos aumentar la temperatura del aire traído del exterior para que su hogar sea muy confortable sin utilizar nada de gas”.
Si el mismo concepto se aplicara a una serie de hogares, sería un paso importante para reducir nuestras emisiones globales; hágalo a escala industrial, para distritos y comunidades enteras, ¡y tendrá un cambio de juego!
¿Por qué son mejores las bombas de calor?
Si estamos descarbonizando la manera de generar electricidad, pero una bomba de calor funciona con electricidad, ¿cómo puede ser mejor que las condiciones actuales? Kenneth Hoffmann explica que el sistema eléctrico simplemente no podría hacer frente a esto. “Nunca sería capaz de suministrar el aumento de potencia requerido”, afirma. “Pero si se utilizan bombas de calor, que generan hasta cinco veces más energía térmica por kWh de uso de energía primaria (electricidad) en comparación con la combustión de gas o las calderas eléctricas directas, el consumo total de electricidad puede mantenerse dentro de límites aceptables”.
Como la electricidad se genera cada vez más a partir de fuentes renovables, una bomba de calor instalada hoy tendrá una huella de carbono menor cada año, hasta que la electricidad proceda en un 100% de fuentes renovables. “Combinando la eficiencia energética y quemando menos gas, podemos lograr la descarbonización de la sociedad que deseamos”, añade Kenneth.
El sistema de calefacción central
Un moderno y eficiente sistema de calefacción central, que utiliza bombas de calor a base de amoníaco, lleva el concepto a su mejor término. Con un pequeño aporte de electricidad (idealmente renovable), una solución de este tipo tiene la capacidad de generar calor a partir de una amplia gama de fuentes, como el aire, el suelo, una fábrica, una red de metro o una planta de tratamiento de agua, por nombrar solo algunas. A continuación, se puede elevar a temperaturas de hasta 95 °C para suministrar calefacción o agua caliente (o ambas) directamente al vecindario.
El sistema funciona mejor en zonas con una alta densidad de población y tiene más sentido desde el punto de vista económico cuando se instala durante el desarrollo inicial de una zona o durante grandes proyectos de infraestructura, aunque esto no es un requisito previo. En Malmö, en el sur de Suecia, por ejemplo, hay cuatro bombas de calor de 10 MW de GEA instaladas junto a una planta de tratamiento de aguas residuales y una incineradora de residuos cerca del puerto. Ahora proporcionan el 8% del uso total de energía de aproximadamente 100.000 hogares, ahorrando cerca de 50.000 toneladas de CO2 cada año.
GEA eleva el listón de las bombas de calor a 95 °C
La tecnología de GEA y la importancia del amoníaco
El uso del amoníaco es un avance fundamental en el desarrollo de la tecnología de calefacción central. Muchos sistemas antiguos siguen utilizando gases fluorados (F-) para la refrigeración, aunque se están eliminando progresivamente en toda Europa. A diferencia de los gases fluorados, el amoníaco es respetuoso con el clima, está ampliamente disponible, es barato y no tiene impacto en el calentamiento global. GEA ha estado a la vanguardia del desarrollo de esta tecnología en los últimos años.
Después de haber investigado y perfeccionado la metodología, los ingenieros de GEA aplicaron la tecnología de forma que realmente marcara la diferencia en términos de servir mejor a las comunidades locales y reducir drásticamente el nivel de CO2 generado por las empresas de servicios públicos.
GEA innova constantemente para aumentar su gama de bombas de calor y mantenerse a la vanguardia de la calefacción central. En breve daremos a conocer más avances en esta tecnología pionera, incluido un pedido recientemente conseguido para una bomba de calor de 22 MW en Europa del Este, que incluye nuestro nuevo compresor de tornillo de alta presión.
La tecnología en acción
Por ahora, veamos algunas innovaciones increíbles que ya están ayudando al medio ambiente. La enorme pista de hielo de Marienlyst, en Drammen (Noruega), ofrece una superficie de patinaje de competición durante el invierno con un circuito de carreras de 400 metros y un campo de fútbol de tamaño normal en verano. El calor extraído al formar el hielo es potenciado por las bombas de calor de GEA, y posteriormente se utiliza para suministrar calefacción a la ciudad. Cuando llega el verano, la temperatura bajo el terreno de juego se eleva y la bomba de calor funciona como una bomba geotérmica para proporcionar a los hogares agua caliente sin emisiones de carbono.
Mientras tanto, en Turku, Finlandia, GEA ha suministrado un sistema de calefacción central de 10 MW que emplea el calor residual de una central de cogeneración. Las bombas de calor de amoníaco elevan el calor de unos 25 °C a 85 °C para abastecer a los 190.000 habitantes de la ciudad a través de la red de calefacción doméstica. De nuevo, aparte de una pequeña adición de energía eléctrica, que procede cada vez más de fuentes renovables, todo el proceso es neutro en carbono.
En el distrito londinense de Islington, la red de calor y energía de Bunhill (BHPN) emplea el calor residual del metro de Londres, potenciado por las bombas de calor de GEA, para suministrar calefacción y agua caliente a unas 1.350 viviendas, una escuela y dos centros de ocio. Se considera que es una contribución importante al objetivo del municipio de ser neutro en cuanto a emisiones de carbono para 2030.
Estos son solo algunos ejemplos del incansable trabajo que los ingenieros de GEA realizan, cada día, en todo el mundo, para llevar los beneficios de sus bombas de calor alimentadas con amoníaco a los sistemas de calefacción central.
Bomba de calor GEA instalada en el Centro de Energía Bunhill 2 para reutilizar el calor residual del metro de Londres.
Acción y no palabras
La calefacción representa más de la mitad del consumo energético mundial, por lo que no cabe duda que desempeña un enorme papel en las emisiones de CO2.3 No podemos subestimar la importancia de una integración y un enfoque orientado a sistemas para ampliar de escala la energía renovable con el calor que, de otro modo, se desperdiciaría. Del mismo modo, eliminar progresivamente el carbón y otros combustibles fósiles al tiempo que se innova para el futuro es un imperativo absoluto. El uso de bombas de calor para calefacción central no solo ayuda al medio ambiente global, sino que también tiene efectos locales; a diferencia de las calderas de gas, las bombas de calor no emiten óxidos de nitrógeno (NOx). Por lo tanto, permiten un aire más limpio en las ciudades y otras zonas urbanas, y también ofrecen ventajas económicas.
Volvamos a esos compromisos globales con el medio ambiente; según la COP26, si la temperatura global aumentara 2 °C, se produciría un impacto severo y generalizado tanto en las personas como en la naturaleza. A 1,5 °C, los efectos serían graves pero menos severos. Este último objetivo sigue vigente en la actualidad y se puede debatir si en el futuro se plantearán exigencias aún más estrictas.
Una estrategia sostenible
GEA se está encargando del problema, como lo viene haciendo desde hace muchos años. Nuestra iniciativa de Soluciones de Energía Sostenibles (SEnS) desempeña un papel clave en esa estrategia al revolucionar la integración de los procesos y servicios (refrigeración y calefacción) para forzar la reducción del consumo de energía, disminuir la huella de carbono y recortar los costes en múltiples sectores.
La colaboración e innovación son elementos esenciales para afrontar los retos climáticos que se avecinan, de ahí nuestra inversión multimillonaria en nuevos centros de pruebas que entrarán en funcionamiento en 2023. En ellos se instalarán plataformas de última generación que utilizan refrigerantes naturales, automatizadas en un 90%, que pueden funcionar las 24 horas del día y están preparadas para la Industria 4.0.
Los sistemas de calefacción central impulsados por bombas de calor de GEA son solo una parte —aunque importante— de toda la solución. Además, nunca debemos subestimar el poder de la persuasión: si un cabeza de familia ve que sus facturas de energía y sus emisiones se reducen como resultado de un sistema de calefacción central, es más probable que apoye otras iniciativas sostenibles y que anime a las grandes empresas a ser parte de la solución, no del problema.
Si el mundo quiere alcanzar su objetivo de emisiones cero de carbono para 2050, el tiempo se agota. GEA cuenta con los conocimientos, tecnologías y capacidad para llevar a cabo con éxito proyectos que generen soluciones de calefacción más limpias, y que contribuyan a garantizar el cumplimiento de los objetivos de emisiones actuales y futuros, con el fin de marcar una verdadera diferencia en el medio ambiente para las generaciones futuras.
