Americanii își petrec aproximativ 90 la sută din timp în spații interioare, pe care le încălzesc prin arderea combustibililor fosili care încălzesc planeta și poluează aerul caselor noastre. Totuși, de ani de zile avem acces ușor la o alternativă mai curată și mai eficientă: pompa de căldură integral electrică.
În cele din urmă, însă, umila pompă de căldură a explodat în popularitate. Spre deosebire de un cazan sau un cuptor, care ard combustibili fosili pentru a produce căldură, acest dispozitiv transferă căldura printr-o unitate exterioară în spațiul interior. Seamănă cu un aparat de aer condiționat tradițional. În timpul iernii, o pompă de căldură extrage căldură din aerul exterior, dar poate fi inversată vara pentru a pompa căldura, răcind interiorul. Schimbul de căldură în acest fel este mult mai eficient decât generarea acesteia.
„Pompele de căldură sunt cu câțiva ani în urmă vehiculelor electrice, dar merită într-adevăr o atenție similară și ar putea oferi reduceri foarte considerabile ale emisiilor dacă le-am implementa mult mai rapid”, spune Jan Rosenow, director de programe europene la Regulatory Assistance Project, un ONG dedicat trecerii la energie curată.
Anul trecut, 4 milioane de pompe de căldură au fost instalate în SUA, față de 1,7 milioane în 2012. Și Europa începe să adopte pompa de căldură, vânzările crescând cu 28% în Germania în 2021 și cu 60% în Polonia. Nu este puțin, având în vedere încetinirea cauzată de pandemia globală și faptul că ne aflăm doar la începutul relansării economice, mai ales având în vedere decizia Europei de a obține independența energetică față de Rusia, pe fondul războiului din Ucraina.
Este mai eficient să transferi căldura decât să o produci
Principiul de funcționare al pompei de căldură este similar cu al unui frigider, care menține o temperatură scăzută nu prin pomparea de aer rece, ci prin evacuarea aerului cald. Căldura care se simte în exteriorul aparatului este de fapt transferată. În mod similar, o pompă de căldură poate răci o clădire prin evacuarea în exterior a aerului cald. Sau, iarna, o pompă de căldură poate încălzi o clădire funcționând ca un fel de „frigider inversat”, extrăgând căldura din aerul exterior și transferând-o în interior. Comparația este simplistă, dar ingineria implicată este destul de complexă.
„Chiar dacă aerul exterior este relativ rece, se poate transfera căldură din acel aer rece în casa ta”, spune Randal Newton, vicepreședinte al Trane Technologies, care produce pompe de căldură. „Frigiderul tău este rece și totuși transferă căldură în bucătărie din acea cutie frigorifică”.
Pompele de căldură de acasă pot funcționa chiar și cu energia geotermală din curtea casei. În loc să facă schimb de căldură cu aerul, o pompă geotermală folosește țevi de plastic îngropate în curte pentru a schimba căldură cu pământul însuși. Nu trebuie să găsești un izvor termal, la câțiva metri adâncime temperatura rămâne relativ constantă pe tot parcursul anului.
„Cel mai simplu mod de a înțelege asta este să-ți imaginezi curtea ca pe o baterie”, spune Ryan Dougherty, președintele Geothermal Exchange Organization, o asociație comercială care pledează pentru pompele de căldură geotermale. „Poți consuma acea baterie termică iarna și îți poți încălzi casa cu energia care se află chiar acolo, în curtea ta. Iar vara, procesele sunt inversate: scoți căldura din casă și o pui înapoi în baterie”.
Dezavantajul unei pompe de căldură este că nu este simplu de instalat. Fie că folosește aer sau energie geotermală, o pompă de căldură nu este mai greu de instalat decât un aparat de aer condiționat, totuși este nevoie de un specialist. Dar partea pozitivă este că firmele specializate pe sisteme de încălzire și aer condiționat instalează aceste lucruri de ani de zile, așa că au căpătat deja experiență.
Șansa de a răci planeta încălzindu-ți casa
Costurile de instalare se ridică la câteva mii de euro sau dolari, dar o pompă de căldură devine rentabilă datorită eficienței sale: consumă jumătate din energia electrică necesară radiatoarelor și încălzitoarelor electrice. „Chiar dacă pompele de căldură sunt alimentate cu energie care acum este generată din cărbune, este totuși o optimizare importantă”, spune Duncan Gibb, analist principal la REN21, firmă de consultanță pentru surse regenerabile. „Nu există cu adevărat nimic de pierdut făcând clădirile mai eficiente cât mai repede posibil și implementând pompe de căldură. Cred că acum guvernul ar trebui să ia asta în serios”.
Ideea pe termen lung, desigur, este să se asigure funcționarea pompelor de căldură cu energie generată din surse regenerabile, nu din combustibili fosili. Investiția într-o pompă de căldură este o cheltuială inițială, iar combustibilii fosili precum gazele naturale sunt încă ieftini. Dar pe măsură ce pompele de căldură se vor răspândi, prețurile vor scădea, așa cum s-a întâmplat cu panourile solare. Așa că va deveni mai ieftin să încălzești și să răcești o casă în mod curat, spune economistul climatic de la Universitatea din New York, Gernot Wagner, care consideră utilizarea acestor tehnologii drept investiții. „Este ca în cazul panourilor solare”, spune el despre pompele de căldură. „Mai întâi trebuie să cheltuiești mulți bani, nu? Desigur, acum mult mai puțin ca înainte, dar, odată ce i-ai cheltuit, și odată ce panourile sunt instalate, ai electricitate gratuită”.
Pentru a face pompele de căldură mai accesibile, în special pentru persoanele cu venituri mici, guvernele trebuie să ofere scutiri de taxe și subvenții considerabile pentru a stimula proprietarii de locuințe și proprietarii de clădiri să schimbe. (De altfel, dacă miliardarilor le-ar păsa cu adevărat să salveze planeta, ar plăti pentru ca toată lumea să primească pompe de căldură.) Dar, de asemenea, oficialitățile pot interzice conectările noi la rețelele de gaze, așa cum fac deja municipalități precum New York și Berkeley. „Să oprim consumul de gaze, să montăm o pompă de căldură”, spune Wagner. „Oferă un climat interior mai bun, o casă mai bună. Este o idee simplu de înțeles”.
O altă opțiune este „încălzirea ca serviciu”, în care un proprietar plătește o taxă lunară pentru ca o companie să instaleze și să întrețină o pompă de căldură. Asemenea programe încep să apară în toată Europa. „Este un fel ca un abonament telefonic”, spune Gibb. „Acest lucru este, evident, grozav, deoarece nu numai că preia de la consumator costurile de investiție inițiale, ci și reduce riscul asociat cu fluctuațiile prețului combustibilului”. Astfel, dacă sistemul de încălzire existent utilizează combustibil fosil și prețul acestuia crește, factura de încălzire nu va mai fi afectată.
Una dintre următoarele provocări va fi fabricarea mai multor pompe de căldură în mijlocul actualei crize a lanțului de aprovizionare. Alta va fi găsirea forței de muncă necesare pentru a le instala. Gibb spune că Regatul Unit are un plan de a instala 600.000 de pompe de căldură până în anul 2028, ceea ce ar necesita mult mai mulți instalatori decât sunt în prezent. „Există o lipsă de instalatori calificați în general”, spune Gibb. „Există o mulțime de companii mai mici care instalează boilere sau cazane pe gaze și fac modernizări sau lucruri de genul acesta, dar nu sunt neapărat instruite despre cum să instaleze o pompă de căldură”.
Așadar, o desfășurare accelerată a pompelor de căldură va necesita o creștere a producției — se pare că administrația Biden ia în considerare invocarea Legii producției pentru apărare pentru a produce aparate care să ajute Europa să elimine combustibilii fosili din Rusia — precum și un program masiv de instruire pentru muncitorii calificați. Urmașii noștri și planeta vor aprecia cu siguranță acest efort.
Sursa: https://www.wired.com/story/why-you-the-planet-need-heat-pump/
