sabato, Ottobre 16, 2021
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Portare acqua calda a zero emissioni di carbonio nelle case e nell’industria

Il riscaldamento dell’acqua nelle case e negli edifici commerciali e la produzione di vapore a bassa temperatura negli impianti multifamiliari e industriali sono alcune delle più grandi opportunità non sfruttate per ridurre le emissioni di carbonio riducendo al contempo le bollette energetiche e consentendo l’espansione delle energie rinnovabili, rileva un nuovo studio dello 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, equivalenti a 113 milioni di automobili ogni anno e il 27% in più del i 410 milioni di tonnellate associati al riscaldamento degli edifici. Il calore è responsabile di un quarto di tutte le emissioni derivanti dall’uso di energia negli Stati Uniti e questo rapporto affronta circa il 10 percento 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, la necessità di acqua calda e vapore è stata fornita bruciando combustibili fossili in scaldabagni e caldaie, liberando il clima e l’inquinamento atmosferico. La buona notizia è che la tecnologia esiste, ed è già ampiamente utilizzata in molti paesi, che può ridurre della metà o più queste emissioni con la rete elettrica di oggi, fornendo un percorso verso acqua calda e vapore senza emissioni di carbonio e inquinamento quando alimentata da energia rinnovabile riducendo i costi energetici rispetto alle tradizionali caldaie a gas.

Cosa sono gli scaldacqua a pompa di calore?

Gli scaldacqua a pompa di calore stanno al riscaldamento dell’acqua e al vapore ciò che le lampadine LED (Light Emitting Diode) stanno all’illuminazione e i veicoli elettrici ai trasporti: una soluzione tecnologica del 21° secolo pronta per il debutto. Ha solo bisogno di una seria attenzione e supporto da parte dei politici per rimuovere le tecnologie 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 efficacemente il calore dall’aria, dall’acqua o dal suolo e concentrandolo in un serbatoio di acqua calda. Questo processo, come quello utilizzato nei condizionatori e nei frigoriferi, è molto più efficiente anche dei più efficienti scaldabagni e caldaie a 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, ottenendo costi energetici inferiori. I risparmi sono ancora più convincenti quando si sostituiscono resistenze elettriche, olio combustibile o propano, dove gli scaldacqua a pompa di calore possono ridurre i costi energetici della metà o più.

Le pompe di calore possono soddisfare le esigenze di acqua calda e vapore a bassa temperatura in molte applicazioni, dal residenziale unifamiliare e multifamiliare al teleriscaldamento nei campus e nelle città, ai settori commerciali come hotel, sanità, istruzione, ristorazione a esigenze industriali come industria alimentare, essiccazione mattoni, plastica/chimica, cabine di verniciatura, prodotti in legno, ecc.

3 grandi idee: efficiente, rispettoso del clima, flessibile in rete

Cosa rende il riscaldamento dell’acqua a pompa di calore così attraente? Sono uno strumento perfetto nella transizione verso l’energia pulita perché sono efficienti, rispettosi del clima e flessibili alla 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 più per le applicazioni residenziali, superando l’efficienza della combustione convenzionale dei combustibili fossili (60-97 percento) o della resistenza elettrica (90-95 percento), e anche di più in molti settori industriali. applicazioni. Le pompe di calore ad alte prestazioni possono riscaldare l’acqua utilizzando meno energia, quindi costano meno agli utenti energetici sulla bolletta energetica. Lo studio ha rilevato che l’80% dei clienti residenziali, il 70% dei clienti industriali e il 60% dei clienti commerciali pagherebbero per l’elettricità per alimentare uno scaldacqua a pompa di calore meno di quanto pagherebbero per il riscaldamento dell’acqua alimentato a gas ai prezzi energetici attuali. Tali incentivi dovrebbero solo aumentare man mano che le prestazioni delle pompe 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 a effetto serra quando si utilizza uno scaldacqua 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 senza emissioni di carbonio entro il 2035.

3. Grid flessibile: Le pompe di calore offrono la capacità di riscaldare e immagazzinare acqua durante i periodi in cui l’energia rinnovabile è abbondante per un uso successivo. In parole povere, 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 determinato che la quota complessiva di clienti in tutti i settori che sperimenterebbero risparmi con il passaggio alle pompe di calore per l’acqua calda aumenta dal 60-80 percento al 95 percento con un funzionamento flessibile e prezzi appropriati o incentivi disponibili. In molti casi, questa strategia è molto 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 a 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 a reddito.

Tuttavia, affinché le famiglie a basso reddito possano beneficiare di queste soluzioni, è necessario che vi siano politiche di implementazione intenzionale che rendano queste soluzioni accessibili e convenienti e garantiscano che non abbiano conseguenze indesiderate come lo spostamento dovuto all’aumento dell’affitto a seguito di ristrutturazioni edilizie. Le comunità svantaggiate devono avere la priorità nelle politiche di implementazione delle soluzioni per il riscaldamento dell’acqua pulita, attraverso politiche federali come lo Zero Emission Homes Act (ZEH) e il Green Resilient Efficient, Affordable Homes for Tenants Act (GREAHT) che sono considerati parte dell’amministrazione Biden e le priorità di investimento in infrastrutture del Congresso degli Stati Uniti.

Realizzarlo

Il rapporto descrive in dettaglio molte politiche necessarie per cogliere questa opportunità per un modo più pulito e più conveniente per soddisfare le esigenze di acqua calda delle case, delle imprese e dell’industria statunitensi. 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 inutili 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. Come ha riassunto lo studio, “Le pompe di calore efficienti e flessibili soddisfano il momento creando posti di lavoro in un importante settore del 21° secolo settore, abbassando le bollette energetiche dei clienti, tagliando le emissioni di carbonio e facilitando l’integrazione delle energie rinnovabili”.

Questo post è apparso originariamente sull’Expert Blog di NRDC.

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