La infraestructura que falta que necesitamos para ayudar a lograr una calefacción libre de carbono

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 existe 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 con pequeños reactores modulares que se espera que comiencen a funcionar en la próxima década.

Lea más: ¿Son los pequeños reactores nucleares la solución a las ambiciones netas cero de Canadá?

Ampliar

Nuestra colaboración en investigación ha producido, con la ayuda de expertos de la Universidad McMaster, el Instituto Boltzmann y la Asociación Nuclear Canadiense, un documento de posición que presenta el caso para la creación de redes térmicas a gran escala en todo Canadá, con plantas de energía nuclear que potencialmente proporcionen hasta la mitad. del calor.

Una tecnología similar que utiliza calor de fuentes no nucleares ya es una realidad en Canadá en forma de sistemas de energía de distrito.

Muchos edificios en Toronto, Hamilton, Vancouver y en campus universitarios, como la Universidad McMaster, cuentan con agua caliente o plantas de calefacción central a base de vapor, que utilizan calor especialmente diseñado y canalizado a través del campus. Es más, Canadá ya es líder mundial en redes de refrigeración urbana.

Trece estados de Estados Unidos están implementando un modelo de utilidad de redes térmicas. En Europa, 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 que depende cada vez menos 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 a una escala pública mucho mayor.

Dichos sistemas son 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 creando espacio en la red eléctrica para dar cabida a la creciente demanda de electricidad de las empresas eléctricas. cargadores de vehículos y bombas de calor.

Uno de los aspectos más atractivos de esta oportunidad es que la mayor parte del calor necesario ya está disponible y no se utiliza. El calor de fuentes importantes, como las centrales nucleares, puede transmitirse hasta 100 km hasta donde se necesita.

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

En el caso de los reactores, 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 la conferencia climática de la ONU COP28 de triplicar la capacidad de energía nuclear para 2050 significa que habrá significativamente más calor proveniente de grandes reactores, como la nueva flota nuclear propuesta en Ontario, que podría suministrar calor a los hogares en el área metropolitana de Toronto.

Los 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 de los restaurantes, los procesos comerciales e industriales, el agua calentada con energía solar o geotérmica o la combustión de biomasa seca pueden hacer exactamente lo mismo con pocas 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 y el gas natural tampoco llegaban directamente a los hogares y otros edificios.

Los administradores de esas empresas de servicios públicos, tanto públicos como privados, desarrollaron métodos eficientes de implementación, equilibraron el costo de su infraestructura durante décadas e incluyeron los costos de financiamiento en las facturas de los clientes. Todas estas técnicas podrían ayudar a construir redes térmicas en todo Canadá.

Leer más: Por qué necesitamos reutilizar la energía residual para lograr sistemas de calefacción netos cero

El gas natural no empezó a estar disponible en Canadá hasta la década de 1950, y durante la década de 1980 se extendieron redes de tuberías enterradas a las zonas más pobladas del país. 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 que la calefacción fuera más barata y limpia. Redujo 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 o calor que de otro modo se desperdiciaría y utilizarlo para el propósito vital de mantener calientes a los canadienses y al mismo tiempo ayudar a reducir las emisiones de carbono.