lunes, 23 de octubre de 2023

Buenos Aires (AT) – La transición energética o Energiewende impulsada en Alemania es la transición hacía la utilización de energías renovables y la eficiencia energética, como por ejemplo la calefacción “limpia”. A nivel general, la Energiewende exige el abandono de los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural), las centrales de energía nuclear (uranio) y otras fuentes no renovables de energía. Uno de los pilares de la Energiewende son la eficiencia energética, y aquí la calefación “limpia” de la mano de bombas de calor, entre otras soluciones. Mientras, el espectro de las energías renovables abarcan desde la energía eólica, la biomasa (como gas de las plantas de residuos y el gas de aguas residuales), la energía hidroeléctrica, la energía solar (fotovoltaica y térmica) hata la geotérmica y la energía mareomotriz.

Un ejemplo a seguir en el camino que se impuso el gobierno de Olaf Scholz es Dinamarca. Vecino de Alemania hacia el norte, el país de 5,5 millones de habitantes, logró en 2020 generar el 80% de su electricidad mediante fuentes renovables. Principalmente la energía del viento (eólica) acompañada de la energía hidroeléctrica y la geotérmica. Su objetivo para 2030 es alcanzar la independencia energética de fuentes contaminantes.

Por caso, Esbjerg, una ciudad portuaria danesa, la quinta más importante del país, cerró la planta de carbón que abastecía de energía a su población en el pasado mes de abril. Para reemplazar el carbón aprovechó su ubicación costera, sus importantes vientos e instaló molinos eólicos obteniendo así la suficiente energía para reemplazar la anterior fuente fósil.

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La bomba de calor se encuentra en el edificio pequeño negro en el centro de la foto. (Foto: DIN Forsyning)

La utilización del agua de mar

Pero la transición energética de Esbjerg no se detuvo allí. El paso siguiente es un sistema de calefacción para sus habitantes que estuviera en consonancia con su programa District Heating for the Future (Calefacción urbana para el futuro). Para ello la ciudad recurrió al sistema de bombas de calor que se emplean en la industria hace ya varios años. Se trata de un sistema más económico y sostenible que los sistemas de aire acondicionado o calefacción tradicionales y con un funcionamiento similar.

Las bombas de calor trasladan la temperatura externa dentro de la vivienda para calentar o enfriar, según las necesidades del momento. Y aunque antes sus precios eran prohibitivos, los mismos se han hecho mucho más accesibles y su instalación es igual de sencilla que el resto de alternativas para enfriar o calentar viviendas.

En Esbjerg el desafío era emplear el agua de mar para calentar las viviendas de toda su población. Es en este punto que la empresa de Servicios de Dinamarca, DIN Forsyning, recurre a MAN Energy Solutions. Ya que la bomba de calor necesaria para brindar calefacción a una ciudad requiere de unas dimensiones y una tecnología que hasta el momento no se habían empleado. La tecnología en cuestión es un sistema de bombas de calor con capacidad de 50 MW y que generaría anualmente 235.000 MWh para calentar los hogares de los más de 100.000 habitantes de Esbjerg.

MAN Energy Solutions anunció el proyecto en 2021. La construcción de la instalación demoró dos años, la misma está ubicada en el puerto de Esbjerg ya que, recordemos, el sistema utiliza agua de mar.

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Una de las dos bombas de calor gigantes de la firma MAN. (Foto: MAN Energy Solutions)

Como transformar agua de mar en calefacción para una vivienda

El agua de mar de la costa de Esbjerg es bombeada al interior de las instalaciones que alberga una enorme bomba de calor. Según ha contado Karl Böhle, gerente senior de proyectos de MAN a la cadena Deutsche Welle (DW): “los intercambiadores de calor transfieren entre dos y tres grados del agua de mar”. La bomba de calor contiene dióxido de carbono (CO2) líquido. Un gas contaminante y responsable directo del calentamiento global. Pero en esta instalación de calefacción se lo aprovecha para este uso.

En concreto, el agua de mar calienta ese CO2 líquido y lo convierte en gas. El CO2 en forma de vapor se comprime para aumentar más su temperatura. La bomba de calor calienta el agua de la red de calefacción urbana, que se reparte por toda la ciudad. Gracias a esta red, toda la población se ve beneficiada de este sistema sostenible de calefacción.

¿Cuál es entonces la función de los molinos de viento? Para hacer funcionar el sistema de bombas y compresores es necesaria electricidad. Y es en este punto en donde intervienen los molinos eólicos, proveyendo de manera limpia esa electricidad necesaria para que el sistema funcione.

Es tanta la electricidad que genera la instalación eólica en la zona costera de Esbjerg que el sistema de calefacción emplea la energía sobrante durante los picos de generación. Así que no afecta para nada al suministro eléctrico de la ciudad. Es por eso que la planta de carbón pudo dejar de utilizarse.

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Los molinos de viento instalados en la zona portuaria de la ciudad de Esbjerg que proveen de energía a la ciudad y a al sistema de bombas de calor. (Foto: Puerto de Esbjerg)

Según declaraciones de Böhle a DW: “La especialidad del sistema que estamos instalando es que estamos utilizando agua de mar como fuente de calor, CO2 como refrigerante y un compresor accionado eléctricamente y sellado herméticamente para generar calor. Una de las características únicas de esta solución de bomba de calor es que el uso excesivo de energía eólica puede equilibrar la red si es necesario. Como ocurre en las instalaciones fotovoltaicas, poder almacenar calor (energía) significa que la producción de estas bombas no tiene que ser igual al consumo, por lo que el excedente de estas bombas gigantes se podrá vender a la red eléctrica.”

Las particularidades de Esbjerg, y de Dinamarca en general, han facilitado que se implante este sistema. Pero por sus características, bien podría aplicarse a otras poblaciones que necesiten calentar sus hogares. Así se evitaría utilizar gas natural para proporcionar calefacción, una fuente que es contaminante y de la que todavía dependen países como la Argentina para generar electricidad

(Fuente: MAN Energy Solutions)
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