Il futuro è luminoso per un metodo di riscaldamento e raffreddamento poco conosciuto ma altamente efficiente, conclude un nuovo rapporto del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti.
Secondo il rapporto, le pompe di calore geotermiche potrebbero riscaldare e raffreddare l’equivalente di 7 milioni di case entro il 2035, rispetto a poco più di 1 milione di oggi.
Secondo il rapporto, un utilizzo così diffuso ridurrebbe i picchi di domanda sulla rete elettrica del Paese di 12 gigawatt in estate e di 40 gigawatt in inverno. Ciò equivale a tenere fuori servizio dozzine di centrali elettriche alimentate a carbone o gas durante periodi di forte domanda.
“Ci sono enormi potenziali risparmi e vantaggi sulla rete quando questi sistemi verranno adottati su larga scala”, ha affermato Jigar Shah, direttore dell’ufficio programmi di prestito dell’agenzia, durante un evento di giovedì sul rapporto.
Le pompe di calore geotermiche sfruttano l’energia geotermica a bassa temperatura per riscaldare e rinfrescare le case. I dispositivi sono simili alle più diffuse pompe di calore ad aria, che funzionano come condizionatori d’aria, utilizzando ventilatori e compressori per estrarre il calore dagli edifici in estate. A differenza dei condizionatori, le pompe di calore funzionano anche al contrario, portando calore negli edifici per riscaldarli in inverno.
Quando la temperatura dell’aria esterna aumenta in estate o precipita in inverno, le pompe di calore ad aria devono lavorare di più, rendendole meno efficienti. Tuttavia, le pompe di calore geotermiche in genere assorbono calore da pozzi sotterranei perforati a diverse centinaia di piedi di profondità o da campi di tubi sepolti appena sotto la superficie della terra, dove le temperature sono di circa 54 gradi Fahrenheit tutto l’anno. Ciò li rende una fonte altamente efficiente di riscaldamento e raffreddamento durante tutto l’anno.
“Essenzialmente offrono questa soluzione economicamente vantaggiosa per il riscaldamento e il raffreddamento, e la ragione che conta è perché una parte significativa del consumo energetico statunitense, del consumo energetico globale, è destinata al riscaldamento e al raffreddamento degli ambienti”, ha affermato Lauren Boyd, responsabile dell’Energy Ufficio Tecnologie Geotermiche del Dipartimento.
Il rapporto, pubblicato la scorsa settimana, è tra i Liftoff Reports che l’agenzia ha pubblicato dal 2022 come parte di uno sforzo più ampio sotto l’amministrazione Biden per accelerare l’implementazione delle tecnologie energetiche pulite fino al punto in cui raggiungono il “decollo” o una commercializzazione diffusa. Rapporti precedenti si erano concentrati, tra gli altri, sul nucleare avanzato, sull’idrogeno pulito e sull’energia eolica offshore.
Gli elevati costi di capitale, comprese le spese per la perforazione di pozzi e la posa di tubi nel sottosuolo, rappresentano una sfida per una più ampia adozione delle pompe di calore geotermiche. Mentre l’elevata efficienza dei dispositivi ripaga nel tempo, secondo il rapporto i costi di installazione per il tipico sistema residenziale sono di 19.000 dollari al netto degli incentivi fiscali.
I crediti d’imposta federali attualmente coprono il 30% o più dei costi di installazione. Il futuro di tali incentivi sotto l’amministrazione Trump rimane incerto, sebbene l’energia geotermica sia generalmente considerata più popolare tra i repubblicani rispetto ad altre forme di energia pulita, come l’eolico e il solare.
Le reti di energia termica, in cui più edifici condividono un sistema di riscaldamento e raffreddamento, possono aiutare a ridurre i costi e svolgere un ruolo chiave nell’espansione geotermica, aggiunge il rapporto. Decine di università in tutto il paese hanno già installato tali reti con pompe di calore geotermiche.
Il rapporto rileva che questo approccio può anche fornire una soluzione a basse emissioni di carbonio per le società di servizi del gas con obiettivi di decarbonizzazione.
Eversource Energy ha completato a giugno la prima rete di energia termica con pompe di calore geotermiche mai costruita da un’azienda di distribuzione del gas a Framingham, Massachusetts. Il rapporto rileva che progetti pilota simili e implementazioni su scala più ampia da parte delle società di servizi del gas potrebbero favorire ulteriormente l’adozione delle pompe di calore.
William Hinkle, portavoce di Eversource, ha affermato che il rapporto concorda con le scoperte della sua azienda sul riscaldamento e raffreddamento geotermico e sul suo potenziale futuro.
“L’industria geotermica è ancora un settore relativamente piccolo con un significativo margine di crescita, e la sua maturità su scala più ampia dovrebbe in definitiva ridurre i costi”, ha affermato Hinkle in una e-mail. “Stiamo vedendo molte di queste lezioni in prima persona con il nostro progetto geotermico in rete, primo nel suo genere, a Framingham, Massachusetts, e crediamo che il tasso di crescita annuale previsto dal rapporto di circa il 10% necessario per il “decollo” sia realizzabile, in particolare se confrontato ai modelli di crescita per altre tecnologie rinnovabili che sono già stati osservati”.
Richard Meyer, vicepresidente dell’American Gas Association, un’organizzazione commerciale che rappresenta le società di servizi del gas, ha affermato che le reti di energia termica “sono una delle tante strade che le nostre aziende associate stanno esplorando per la decarbonizzazione insieme all’idrogeno, al RNG (gas naturale rinnovabile) e all’efficienza energetica. tecnologie”.
Ryan Kerr, direttore delle soluzioni energetiche a basse emissioni di carbonio per GTI Energy, ex Gas Technology Institute, un’organizzazione di ricerca che sviluppa nuove tecnologie per l’industria del gas naturale, ha affermato che le reti di energia termica offrono un significativo potenziale di decarbonizzazione nonché vantaggi della rete elettrica grazie al loro basso consumo energetico. richieste.
“Tuttavia, ci sono molte incognite”, ha detto Kerr in una e-mail. Primo fra tutti: quali modelli normativi e di business potrebbero supportare al meglio lo sviluppo e il funzionamento.
GTI Energy sta collaborando con il Dipartimento dell’Energia e altri per affrontare le sfide tecniche e di altro tipo legate alla geotermia.
Zeyneb Magavi, direttore esecutivo di HEET, un’organizzazione no-profit di Boston che lavora per sviluppare sistemi di riscaldamento e raffreddamento geotermici su scala di quartiere, ha affermato di ritenere che il recente interesse per i sistemi geotermici in rete da parte delle società di servizi del gas potrebbe contribuire a promuovere una rapida adozione della tecnologia.
“In realtà penso che potremmo anche andare oltre”, ha detto Magavi in riferimento alla proiezione del rapporto di 7 milioni di case dotate di pompe di calore entro il 2035.
Ha affermato che il rapporto attuale offre maggiore visibilità al settore emergente dei produttori di pompe di calore geotermiche in tutto il paese.
“Penso che lo sollevi, lo renda visibile”, ha detto Magavi. “E potrebbe essere solo un punto di svolta in cui questo mercato decollerà”.
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