Denver quer aquecer e resfriar edifícios sem combustíveis fósseis: NPR

A NPR está dedicando uma semana a histórias e conversas sobre como as comunidades estão avançar em soluções climáticas apesar dos ventos contrários políticos significativos. À medida que o governo federal suspende os planos para fazer face às alterações climáticas, os estados, as cidades, as regiões e até os bairros tentam preencher a lacuna reduzindo a poluição climática e adaptando-se a condições meteorológicas extremas.

DENVER — Tal como acontece em muitas cidades americanas, a maior fonte de poluição climática de Denver são os seus edifícios. Fornecer energia, aquecer e resfriar os arranha-céus da cidade consome muitos combustíveis fósseis.

Agora, a cidade está tentando uma solução mais verde. Ela planeja aquecer e resfriar um conjunto de grandes edifícios no centro da cidade usando uma combinação de água, o calor da Terra – e esgoto.

A Cherokee Boiler House, perto do centro de Denver, está no centro deste plano. Apesar do belo exterior de tijolos da planta desativada, por dentro ela está cheia de canos barulhentos, sinais de perigo e carcaças de baratas.

“Parece um bom lugar para uma rave ou potencialmente um filme de terror”, diz o prefeito de Denver, Mike Johnston.

Mas a cidade vê potencial nesta relíquia. As autoridades municipais pensam que poderia desempenhar um papel de destaque no objectivo de Denver de reduzir as emissões de gases com efeito de estufa a zero até 2040 – e poupar dinheiro aos contribuintes no processo.

“Acreditamos que estamos no que pode ser o futuro da energia em Denver, que é livre de poluição e acessível”, diz Johnston.

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Denver testará o que é chamado de rede de energia térmica. Já existem redes semelhantes nos campi e em algumas cidades ao redor do mundo. Se funcionar aqui, poderá ser um exemplo de como descarbonizar um centro denso e central dos Estados Unidos.

O prefeito de Denver, Mike Johnston, está dentro da Cherokee Boiler House, próximo a uma janela alta e grande composta por uma grade de painéis quadrados.

Do sistema de vapor a um “loop ambiental”

Mais de uma centena de edifícios no centro de Denver são actualmente aquecidos pelo mais antigo sistema comercial de vapor em funcionamento contínuo do mundo, que requer a queima de gás natural, um combustível fóssil.

Quando a rede a vapor foi construída no final de 1800, os jornais a anunciaram como uma maravilha. Mas hoje é vazado e ineficiente.

As contas de vapor dos clientes mais do que duplicaram na última década, de acordo com o gabinete climático da cidade, devido ao aumento dos custos de manutenção, aos preços dos combustíveis fósseis e ao número constante de clientes que abandonam o sistema.

Um decreto municipal de 2021 exige que os grandes edifícios em Denver reduzam as suas emissões de gases com efeito de estufa ou poderão enfrentar sanções dentro de alguns anos. Mas cumprir essas metas pode ser impossível para os clientes que estão presos ao antigo sistema de vapor, de acordo com a cidade.

Assim, durante a próxima década, a cidade planeia reaproveitar partes dos seus antigos sistemas para criar uma nova rede de aquecimento e arrefecimento para 11 edifícios de propriedade da cidade, a que chama “circuito ambiente”.

Elizabeth Babcock está na antiga Cherokee Boiler House, perto de equipamentos de aparência industrial.

A rede aquecerá e resfriará edifícios por meio de tubulações subterrâneas cheias de água. Essa água circula entre os edifícios como um rio lento, ligando-os em um circuito (é “ambiente” por causa da temperatura relativamente morna da água).

Cada edifício é então equipado com bombas de calor de fonte de água. São aparelhos supereficientes que podem transferir energia da água circulante para aquecer ou resfriar o edifício.

“Basicamente, as bombas de calor podem transportar calor para onde for necessário”, diz Elizabeth Babcock, chefe do Gabinete de Ação Climática, Sustentabilidade e Resiliência de Denver.

A foto à esquerda mostra antigas caixas de controle com tubos enferrujados e verdes cobertos de pátina presos a elas, dentro da Cherokee Boiler House. A foto à direita mostra uma grande e longa tubulação de distribuição de vapor dentro da Cherokee Boiler House. Os canos sobem pelas paredes e percorrem longas distâncias.

Quando um edifício está muito quente, as bombas de calor sugam o calor do ar interior e despejam-no na água circulante. Quando um edifício está muito frio, as bombas podem sugar o calor da água para aumentar a temperatura interna.

Fundamentalmente, como os edifícios estão ligados entre si num circuito, podem partilhar energia. Se o museu de arte estiver superaquecido, por exemplo, a bomba de calor despejará o excesso de calor na água. Essa água flui então para um edifício municipal próximo, onde outra bomba de calor pode aproveitar o calor extra para aquecer.

Eventualmente, a Cherokee Boiler House será um centro central para gerenciar o circuito – os “cérebros e músculos” do sistema, de acordo com Drew Halpern, do escritório climático da cidade.

A cidade estima que custará cerca de 280 milhões a 320 milhões de dólares para construir a rede durante a próxima década, embora afirme que esses custos podem cair. O piloto está sendo financiado por uma combinação de dólares municipais e uma subvenção estadual. Eventualmente, a cidade poderá ter de emitir títulos ou procurar investimento privado para obter mais financiamento.

Mesmo com o alto custo inicial, o circuito é até 75% mais barato do que outras formas de descarbonizar esses edifícios, de acordo com aa Relatório de viabilidade de 2025e será mais barato e mais ecológico do que permanecer no vapor.

Uma mulher leva seu cachorro para passear diante do prédio eleitoral de Denver, que é feito de tijolos marrons.

Aproveitando o calor sob os pés de Denver

A cidade planeja começar com apenas alguns edifícios. À medida que mais edifícios se juntam, o circuito necessitará de mais energia para manter a água à temperatura certa. Portanto, a cidade pensa que pode aproveitar uma fonte quase ilimitada de energia limpa – o calor da Terra.

Para saber mais sobre comunidades pioneiras em energia geotérmica, confira o Pontos de acesso série de Notícias de RCP.

Abaixo dos estacionamentos do centro da cidade, a cidade planeja perfurar centenas de poços geotérmicos, que extrairão energia de mais de 300 metros de profundidade.

Eles funcionarão como uma espécie de bateria para a rede. Canos cheios de água mergulharão nos buracos, onde trocarão energia com a Terra. Então, esses tubos continuarão até os edifícios do circuito.

O calor geotérmico é basicamente gratuito quando o sistema é construído, embora cavar os poços possa ser uma despesa considerável.

Mas a cidade também espera explorar outra fonte inesperada de energia “limpa”: o esgoto.

Um ciclista anda de bicicleta por um caminho que passa por emissários de águas residuais tratadas de cor branca e espumosa à medida que deságuam no rio South Platte. A instalação de tratamento da Metro Water Recovery em Denver está em segundo plano.

O molho secreto de Denver: esgoto

A maioria das pessoas não pensa no esgoto como fonte de energia, diz Dan Freedman, diretor de tecnologia e inovação da Metro Water Recovery, a concessionária de águas residuais da cidade.

Mas tomar banho, lavar roupa e, sim, ir ao banheiro geram águas residuais quentes e cheias de térmico energia – que se torna calor.

Freedman admite que este não é o argumento de venda mais interessante do sistema.

“Se formos honestos, a energia geotérmica parece mais sexy do que a térmica de águas residuais”, disse Freedman durante uma visita às instalações de tratamento do Metro em Denver.

Atualmente, as águas residuais de Denver são tratadas e despejadas no rio South Platte enquanto ainda estão quentes. Isso não é bom para a saúde do rio e, dentro de alguns anos, para cumprir as regulamentações ambientais estaduais, o Metro terá que resfriá-lo.

É muito calor. Em determinadas condições meteorológicas, as águas residuais podem conter cerca de quatro vezes o calor utilizado pelos edifícios no atual sistema de vapor durante o auge do inverno, de acordo com Freedman.

A cidade espera desviar parte desse calor para o circuito, usando uma tecnologia chamada trocador de calor colocado diretamente dentro de uma grande linha de esgoto.

Isso evitaria que a concessionária pagasse mais para resfriar suas águas residuais e queimasse mais energia no processo. Também poderia abrir uma nova fonte de receita.

O maior sistema de “recuperação de calor de esgoto” da América fica logo adiante, em um enorme complexo em Denver. A implementação da tecnologia à escala da cidade, no entanto, poderia levar a uma adoção muito mais generalizada.

“Se for bem sucedido, estou incrivelmente confiante de que irá decolar”, diz Freedman.

Daniel Freedman está ao lado de uma cerca de metal na instalação de tratamento da Metro Water Recovery ao longo do rio South Platte, em Denver. A instalação está em segundo plano.

Um modelo para outras cidades?

Denver está começando aos poucos – em cerca de dois anos, apenas dois edifícios e um sistema de derretimento de neve nas calçadas pilotarão uma versão micro do circuito. Até 2030, a cidade planeja conectar nove edifícios.

O prefeito Johnston está otimista de que, se o piloto funcionar, ele poderá ser adaptado a milhares de clientes de gás natural próximos ao centro da cidade, acelerando o esforço da cidade para eliminar suas emissões.

“Se você puder chegar a um dos centros mais movimentados e vibrantes do mundo e descobrir que qualquer um desses edifícios é aquecido e resfriado por água”, diz ele, “isso é um avanço para a cidade e, eu acho, um avanço para o país”.

Editado por Rachel Waldholz