As bombas de calor estão quentes neste momento. Eles são a tecnologia que pode transformar o negócio de uso intensivo de energia, em grande parte movido a combustíveis fósseis, de manter sua casa, escritório e empresa confortável em algo que possa funcionar, potencialmente, com eletricidade limpa.
Mas as bombas de calor não são todas iguais. Há bombas de calor de fonte de arque, correndo o risco de simplificação excessiva, funcionam como se fossem reversíveis condicionadores de ar. Eles são perfeitos para substituir um forno movido a gás ou óleo por algo movido a eletricidade, que pode ser fornecida por painéis solares ou por um fornecedor de energia limpa.
Depois, há as bombas de calor geotérmicas, que custam um pouco mais para instalar, mas podem operar com mais eficiência. É nesta tecnologia que ocorre o arranque da bomba de calor Dente de Leão vê o futuro. O CEO da Dandelion, Dan Yates, comparou isso à transição de carros movidos a gasolina para veículos elétricos.
“É a mesma transição para o calor que precisamos fazer”, disse Yates à CNET. “A solução são bombas de calor, e ainda não existe um Tesla de bombas de calor. Dandelion está liderando a acusação de dizer que um Tesla de bombas de calor será uma empresa geotérmica.”
A Dandelion, uma empresa que surgiu da “fábrica lunar” do Projeto X do Google, passou de oferecer uma bomba de calor geotérmica no Nordeste para agora oferecê-la em todo o país por meio de uma rede de instaladores. Mas está longe de ser a única empresa que oferece esta tecnologia, que, embora revolucionária, não é tão complicada.
Um relatório do Escritório de Tecnologias Geotérmicas do Departamento de Energia estimou um potencial de mercado para 28 milhões de bombas de calor geotérmicas em todo o país até 2050, e isso não inclui mais de 17.000 sistemas de aquecimento urbano, nos quais um sistema pode aquecer um bairro inteiro.
Então, como exatamente essa tecnologia usa o calor subterrâneo para manter sua casa confortável?
O que torna uma bomba de calor geotérmica diferente?
A tecnologia inerente a uma bomba de calor é bastante básica: a máquina faz circular algum tipo de refrigerante (às vezes água) em tubos onde absorve energia térmica de um local e a transmite para outro. Quando você quer que fique mais quente por dentro, ele usa essa energia para aquecer o interior. Quando você quer que fique mais frio por dentro, ele move o calor na direção oposta. O mesmo conceito alimenta sua geladeira.
Mas as bombas de calor geotérmicas, em vez de aproveitar o ar volátil e ineficiente do exterior para obter essa energia térmica, utilizam a temperatura muito mais consistente a poucos metros de profundidade.
Isso dá às bombas de calor geotérmicas algumas vantagens em termos de operações em comparação com as unidades de fonte de ar. Yates disse que a bomba de calor Geo da Dandelion é capaz de produzir um calor mais quente em comparação com uma unidade de fonte de ar, o que significa que pode funcionar com mais eficiência e aquecer melhor as casas em temperaturas mais baixas. Ele também não perde eficiência de forma tão significativa quando as temperaturas externas caem.
Yates disse que o Dandelion Geo é duas vezes mais eficiente que uma bomba de calor de fonte de ar durante condições normais e até quatro vezes mais eficiente nos dias mais quentes ou mais frios. Isso permitiu que o Dandelion crescesse no Nordeste, onde uma bomba de calor que aguente o inverno é a única opção viável.
Felizmente para as pessoas que vivem em áreas mais frias, muitos fabricantes estão a trabalhar em produtos, incluindo bombas de calor de fonte de ar, que são mais eficientes e eficazes em temperaturas mais frias. Isso foi impulsionado pelo desafio do Departamento de Energia dos EUA de criar mais bombas de calor para climas frios.
Uma bomba de calor geotérmica requer extensa perfuração ou escavação para instalar as linhas que transportam o refrigerante no subsolo.
Bombas de calor geotérmicas e a rede
A eficiência energética das bombas de calor geotérmicas torna-as numa ferramenta poderosa para resolver o problema da crescente procura eléctrica na rede. A electrificação, seja na sua casa ou no seu carro, é uma das grandes razões pelas quais a procura de energia nos EUA está a crescer pela primeira vez em décadas. (IA, criptomoeda e outras tecnologias que empregam enormes conjuntos de servidores também são parcialmente responsáveis.) Mas uma tecnologia que reduz a procura de energia e ao mesmo tempo eletrifica pode, na verdade, ajudar a apoiar a rede.
Se 70% dos edifícios nos EUA adoptassem bombas de calor geotérmicas, isso teria o potencial de poupar ao sistema energético mais de 300 mil milhões de dólares em custos de rede e reduzir as contas de aquecimento no Inverno em 19 mil milhões de dólares por ano, revela um estudo divulgado no ano passado pelo Departamento de Energia. encontrado.
Tal como os painéis solares, as baterias domésticas e as centrais eléctricas virtuais, o efeito é diminuir a carga na rede energética centralizada através do emprego de uma série de pequenas soluções.
“Você pode pensar nisso como uma infraestrutura distribuída”, disse Yates.
Os desafios das bombas de calor geotérmicas
Todas as vantagens das bombas de calor geotérmicas decorrem do fato de que elas bombeiam um refrigerante para o subsolo para aproveitar as temperaturas relativamente estáveis do solo. É daí também que vem o maior desafio. Cada bomba de calor geotérmica requer escavação ou perfuração, o que é difícil e caro.
Considere um exemplo fornecido pela Dandelion sobre o custo de uma bomba de calor para uma casa hipotética de 2.500 pés quadrados em Maryland. A empresa disse que o equipamento pode custar US$ 10 mil, incluindo a bomba de calor e outros materiais. Mas a instalação, que inclui trabalho elétrico e perfuração, pode custar até US$ 35 mil. Grande parte desse preço vem da perfuração, que pode ser particularmente complicada para uma casa existente, onde seria necessário cavar buracos profundos no porão ou abrir grandes trincheiras no quintal.
A tecnologia da bomba de calor desempenha um papel importante na quantidade de perfuração necessária. Yates elogiou a capacidade do Dandelion de concentrar calor, o que significa que pode funcionar bem com menos perfuração. Mas esses custos de instalação ainda são muito mais elevados do que os de uma bomba de calor pneumática, que pode exigir o mesmo nível de trabalho eléctrico e de condutas que uma bomba geotérmica, mas sem perfuração.
O alto custo de instalação de uma bomba de calor geotérmica em comparação com bombas de calor aerotérmicas se reflete no fato de que o governo federal trata os créditos fiscais para elas de forma diferente. As bombas de calor geotérmicas são abrangidas pela Crédito Residencial de Energia Limpatal como os painéis solares, o que significa que o crédito cobre 30% do custo total de instalação. Não há limite – se custar US$ 50.000, você receberá um crédito de US$ 15.000. As unidades aéreas, no entanto, são abrangidas pelo Crédito para melhorias residenciais com eficiência energéticaque cobre 30%, mas apenas até um crédito total de US$ 2.000.
As bombas de calor geotérmicas serão a próxima grande novidade?
Graças ao crédito fiscal federal, temos uma boa ideia de quantos americanos aproveitaram esse incentivo para obter uma bomba de calor geotérmica em 2023.
Dados da Receita Federal mostra que 80.730 declarações fiscais incluíam um crédito para bombas de calor geotérmicas, totalizando mais de US$ 975 milhões. Isso não é nada em comparação com o número de créditos para painéis solares (752.300), mas mais americanos usaram o crédito para bombas de calor geotérmicas do que para baterias domésticas (48.840).
O maior obstáculo na mudança para uma bomba de calor geotérmica é o alto custo da perfuração. No entanto, estas bombas de calor podem ter um futuro brilhante em novas construções e não em casas existentes, porque a sua instalação em novas casas de construção poderia ser muito mais simples. “É muito mais fácil instalar o sistema dentro de casa porque você não precisa reformar ou redesenhar”, disse Yates.
