por James (Jim) S. Cotton,

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Crédito: Pixabay/CC0 Dominio público

La mayoría de los que vivimos en el hemisferio norte tenemos un problema fundamental: queremos reducir nuestras emisiones de carbono, pero también necesitamos calentar nuestros hogares.

La buena noticia es que hay una manera de hacer ambas cosas mediante la creación de redes térmicas.Una red térmica es un sistema de tuberías subterráneas aisladas que distribuyen calor directamente a hogares y otros edificios utilizando calor generado a partir de fuentes limpias, incluidos reactores nucleares.

En lugar de utilizar sus propios hornos, calderas, chimeneas o calentadores eléctricos de zócalo para calentar los edificios, los consumidores recibirían calor directamente de una empresa de servicios públicos.

Es una oportunidad que crecerá a medida que Canadá expanda su suministro de energía nuclear y genere más calor en el proceso, especialmente conpequeños reactores modularesSe espera que comience a funcionar en la próxima década.

Ampliando

Nuestroha producido, con la ayuda de expertos de la Universidad McMaster, el Instituto Boltzmann y la Asociación Nuclear Canadiense, unpapel de posiciónpresentando el caso para la creación de redes térmicas a gran escala en todo Canadá, conpotencialmente proporcionando hasta la mitad del calor.

Se está utilizando una tecnología similar que utiliza calor de fuentes no nucleares.ya es una realidad en Canadáen forma desistemas de energía de distrito.

Muchos edificios enToronto, Hamilton, Vancouvery en los campus universitarios, como la Universidad McMaster, cuentan con el servicio deo plantas de calefacción central a base de vapor, que utilizan calor fabricado específicamente y canalizado a través del campus.Es más, Canadá yalíder mundial en redes de refrigeración urbana.

Trece estados de Estados Unidosestán implementando un modelo de utilidad de redes térmicas.EnEuropa, 67 millones de personas disfrutan de calefacción procedente de redes térmicas y sistemas de calefacción urbana suministrados por una variedad de fuentes en una combinación cada vez másmenos dependiente del carbono.

La idea está ganando popularidad y es hora de ampliarla.

Calor sobrante

Hasta el 70 por ciento de los canadienses viven en comunidades que podrían calentarse mediante redes térmicas.Las redes suministrarían agua caliente que calienta los edificios de la misma manera que los radiadores domésticos distribuyen el calor, pero de una manera mucho más amplia.escala pública más grande.

Tales sistemasson capaces de enviar calor eficientemente a través de tuberías enterradas a hogares, escuelas, hospitales, edificios de oficinas, centros comerciales y otras estructuras, reduciendo en gran medida la demanda de electricidad y combustible para calefacción y haciendo espacio en la red eléctrica para dar cabida a la crecientede cargadores de vehículos eléctricos y bombas de calor.

Una descripción general del principio básico del sistema de enfriamiento de agua de lagos profundos de Toronto producido por el Consejo de Construcción Ecológica de Canadá.Las redes térmicas moverán energía térmica de manera similar a como lo hacen las tuberías de agua en red, excepto que moverán el calor del productor al consumidor a través de un sistema compartido.

Uno de los aspectos más atractivos de esta oportunidad es que la mayor parte del calor necesario ya está disponible ysin usar.Calor de fuentes importantes, comocentrales nucleares, se puede transmitir hasta 100 km hasta donde se necesita.

Quebec,Alberta, Saskatchewan y Nuevo BrunswickTodos están considerando construir nuevos reactores o reiniciar los existentes.Junto con los reactores existentes, gran parte de la población de Canadá estaría dentro de este rango.

En el caso dereactores, las redes térmicas podrían compartir el calor sobrante útil en lugar de liberarlo al medio ambiente como se hace habitualmente en la actualidad.Esta agua, utilizada para enrollar, acumula calor pero no entra en contacto con material nuclear y no está en modo alguno contaminada.

La reciente declaración conjunta en laConferencia de la ONU sobre el clima COP28Triplicar la capacidad de energía nuclear para 2050 significa que habrá mucho más calor procedente de grandes reactores, como elNueva flota nuclear propuesta en Ontario., que podría proporcionar calidez a los hogares del área metropolitana de Toronto.

Pequeños reactores modulares, que se espera que entren en funcionamiento ampliamente como alternativas locales a las fuentes de electricidad que queman combustibles, podrían suministrar calor localmente y al mismo tiempo generar ingresos a partir del calor que de otro modo se desperdiciarían.

Alternativamente, el calor residual derestaurantes, los procesos comerciales e industriales, el agua calentada por energía solar o geotérmica, o la combustión de biomasa seca pueden hacer exactamente lo mismo conPocas o ninguna emisión de gases de efecto invernadero..

Financiar el cambio

Aunque nuestro apetito por las redes térmicas está creciendo, la aprensión por el costo de crear sistemas públicos a gran escala ha sofocado el entusiasmo por implementarlas aquí.

Ciertamente, el desafío de tender nuevas tuberías a cada hogar urbano es abrumador, pero eso no tiene por qué ser una barrera.No hace mucho tiempo que el agua, la electricidad yTampoco se entregaron directamente a viviendas y otros edificios.

Los administradores de esas empresas, tanto públicas como privadas, desarrollaron métodos eficientes de implementación, equilibraron elcosto de su infraestructuradurante décadas e incluyó los costos de financiamiento en las facturas de los clientes.Todas estas técnicas podrían ayudar a construir redes térmicas en todo Canadá.

El gas natural recién comenzó a estar disponible comúnmente en Canadáen la década de 1950, extendiéndose las redes de tuberías enterradas a las zonas más pobladas del país durante la década de 1980.Antes de eso, la gente recibía petróleo, carbón o madera, o utilizaba electricidad de plantas alimentadas con carbón, todas ellas fuentes importantes de gases de efecto invernadero.

La conversión hizo calefacción.más barato y más limpio.ÉlReducimos a la mitad nuestras emisiones de carbono..Requirió un esfuerzo enorme, pero sucedió y puede volver a suceder.

Las redes térmicas presentan una oportunidad para recolectar calor de fuentes naturales ocalor que de otro modo se desperdiciaríay utilizarlo con el propósito vital de mantener calientes a los canadienses y al mismo tiempo ayudar a reducir las emisiones de carbono.

Este artículo se republica desdeLa conversaciónbajo una licencia Creative Commons.Lea elartículo original.The Conversation

Citación:Redes térmicas: la infraestructura que falta que necesitamos para ayudar a permitir una calefacción libre de carbono (2024, 1 de marzo)recuperado el 1 de marzo de 2024de https://techxplore.com/news/2024-03-thermal-networks-infrastructure-enable-carbon.html

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