Em apenas quatro anos, o aquecimento a gás será proibido em novos empreendimentos habitacionais no Reino Unido. E a Lucy Cotton da GeoScience Limited questionou: “Onde o setor de construção usará o aquecimento com energia de baixo carbono?”
Há vários anos, a Seequent apoia o setor de energia geotérmica fornecendo várias soluções para promover os avanços necessários em energia renovável. Desenvolvemos, por exemplo, a modelagem de subsuperfícies em 3D no Leapfrog Geothermal para que as equipes vejam a área interna dos reservatórios e tomem decisões sobre alvos de exploração de poços e operações com mais confiança.
Acreditamos que esse importante recurso do setor de energia tem potencial para reduzir alguns dos maiores fatores de consumo de energia não renovável. Portanto, como empresa, parte da nossa ambição ambiental é fornecer as ferramentas e aprimorar os fluxos de trabalho para que os especialistas em energia geotérmica avaliem, desenvolvam e operem de forma mais eficaz em um de nossos setores de energia renovável mais promissores.
Neste mês, gostaríamos de agradecer a Lucy Cotton, geóloga da consultoria independente de geociências da GeoScience Limited, por analisar como a ciência geotérmica está respondendo à necessidade de aquecimento urbano com energia geotérmica na Europa e, em particular, no Reino Unido.
”“Geothermal energy is one of the very few readily available technologies that can replace fossil fuel heating at any scale from individual houses to large multi-purpose residential and commercial developments.”
O maior e único setor de consumo de energia do Reino Unido é o aquecimento, confirmado pelo departamento de negócios, energia e estratégia industrial (BEIS, Department for Business, Energy and Industrial Strategy). Ele é responsável por mais de 1/3 das emissões anuais de carbono do Reino Unido, e o aquecimento em espaços domésticos representa apenas 43% desse consumo.
Embora soluções de aquecimento de baixo carbono, como bombas de aquecimento (fontes de ar, água e solo), sistemas de biomassa e aquecimento solar de água estejam disponíveis, a grande maioria do aquecimento doméstico no Reino Unido vem da rede de gás.
Não por muito mais tempo.
Em 2019, o chanceler do Reino Unido anunciou que, a partir de 2025, o aquecimento a gás em novos empreendimentos habitacionais será proibido. Embora seja um passo na direção certa para o crescimento sustentável, a declaração geral não necessariamente apresentou uma solução imediata para as empresas de construção, e o desafio à frente é enorme. Com muitas atividades de desenvolvimento ocorrendo em todo o país, e com muitos planos que se estendem além de 2025, os desenvolvedores precisam se adaptar e recorrer a métodos alternativos para aquecimento usando energia de baixo carbono.
Um desses métodos são os sistemas de aquecimento urbano com energia geotérmica.
A situação da Europa na corrida geotérmica
O aquecimento urbano com energia geotérmica não é um novo conceito. Atualmente, existem cerca de 250 sistemas urbanos de aquecimento na Europa que usam energia geotérmica e com uma capacidade instalada total superior a 4,5 GWth (segundo o conselho europeu de energia geotérmica, EGEC, 2018). Eles variam em tamanho, desde inferiores a 1 MWth até superiores 50 MWth, e geralmente com bombas de calor que auxiliando os recursos geotérmicos de baixa entalpia.
Capacidade instalada de aquecimento urbano com energia geotérmica por país europeu. Relatório do EGEC sobre o mercado geotérmico em 2018
A França é um dos líderes do mercado de aquecimento urbano com energia geotérmica na Europa. Na verdade, a agência francesa de energia e meio ambiente (ADEME) declarou que o custo dos sistemas de aquecimento e ar-condicionado em áreas urbanas é mais barato agora com energia geotérmica do que com gás natural. Essa mudança na economia pode ser o incentivo que torna a energia geotérmica não apenas tecnicamente viável, mas também uma opção competitiva para o futuro do aquecimento. E é um incentivo necessário há algum tempo.
Segundo Kathy Hicks, proprietária da empresa Carrak Consulting de consultoria em avaliação ambiental e geológica, “o foco na descarbonização da energia elétrica foi grande. Mas estamos atrasados em relação ao aquecimento. As mudanças climáticas e a iminente crise energética precisam impulsionar o planejamento de fontes de calor com energia de baixo carbono em novos empreendimentos.”
Hicks destaca a água quente das minas, proveniente da parte profunda de minas inundadas, como um caminho promissor para uma variedade de aplicações de calor direto, especialmente para o Reino Unido. Ela também comentou que “além de um legado ambiental negativo, as antigas áreas de mineração, muitas vezes, experimentam alta taxa de desemprego e combustível de baixa qualidade, então há uma necessidade social além de uma sinergia espacial entre o funcionamento de minas antigas e a demanda de aquecimento de baixo custo”.
Um recurso abundante para que o Reino Unido explore a energia geotérmica para fins de aquecimento urbano não é uma solução única para todos ou em todos os lugares. A escolha do sistema certo para aproveitar ao máximo um plano de aquecimento urbano deve ser específico para o local.
Mas os sistemas baseados em furos de sondagem podem ser projetados para incorporar a geologia local ou a infraestrutura existente circundante (como minas inundadas) a fim de aumentar sua eficiência e economia de carbono além de reduzir os custos de operação. Dependendo da condutividade térmica do solo, do gradiente geotérmico e da presença de recursos hídricos quentes próximos, os sistemas podem variar de circuitos de tubulação instalados em uma rede de furos superficiais ou trincheiras horizontais a pares de poços médios (500 metros) ou profundos (aproximadamente entre 1000 e 2000 metros) com acesso a reservatórios específicos para sistemas de circuitos abertos.
O Reino Unido é rico em recursos geotérmicos naturais e projetos em minas inundadas que podem ser usados para fins de circuitos abertos e fechados. A adoção de recursos superficiais tem sido relativamente boa. Existem vários milhares de sistemas de bomba de calor geotérmica de circuito fechado no Reino Unido. Mas para obter recursos mais profundos e recursos hídricos, estamos muito atrasados em comparação à maior parte da Europa.
Atualmente, temos apenas um plano de aquecimento urbano com um componente geotérmico em Southampton. Ele usa um poço profundo perfurado para fins de pesquisa na década de 1980. No entanto, como comentou o especialista em bombas de calor geotérmicas da GeoScience Limited, Dr. Robin Curtis, o potencial desse avanço inicial poderia e deveria ter sido acompanhado com mais entusiasmo. “O Reino Unido foi um dos primeiros países a criar um plano (em Southampton), que foi encomendado na década de 1980 por membros sábios do conselho da cidade. Agora poderíamos aproveitar o potencial de calor descarbonizado do subsolo por meio de recursos geotérmicos e de água de minas.” Mas o Reino Unido falhou em grande parte na busca dessa liderança inicial.
Incentivo e necessidade
No entanto, a atitude está mudando. Agora, há um movimento na busca de outros planos, como pequenas redes de aquecimento, em Manchester com baixas temperaturas, impulsionadas por bombas de calor em subestações. Também existem sistemas inovadores, como a proposta para o novo desenvolvimento do Seaham Garden Village no Condado de Durham, que planeja usar o calor da mina de Dawdon, nas proximidades da Coal Authority.
Recentemente, no Reino Unido, foi concedido mais incentivo com a entrega do Plano de descarbonização do setor público (PSDS, Public Sector Decarbonisation Scheme) de £1 bilhão, que concede a “órgãos do setor público o financiamento de medidas de eficiência energética e descarbonização de calor”. Além disso, o conselho do Comitê do ano passado sobre mudança climática, em seu relatório de progresso ao parlamento sobre “Redução de emissões no Reino Unido”, recomenda que as redes de calor e as bombas de calor devem ser apoiadas por mudanças de impostos ou taxas que favoreçam o aquecimento com energia de baixo carbono em relação ao que usa combustíveis fósseis.
Com órgãos influentes movendo-se lentamente em uma direção mais sustentável e visando uma infraestrutura resiliente ao clima e ao calor descarbonizado, fica claro que o ganho poderia ser grande com a interação adicional entre os setores de energia geotérmica e de construção no Reino Unido para ajudar a alcançar a neutralidade de carbono até 2050.
Como comentou Peter Ledingham, MD da GeoScience Limited: “Se quisermos alcançar as ambiciosas metas de redução de carbono no Reino Unido, uma das mudanças mais importantes que precisamos fazer é descarbonizar o nosso aquecimento. A energia geotérmica é uma das poucas tecnologias prontamente disponíveis que podem substituir o aquecimento por meio de combustíveis fósseis em qualquer escala, desde casas individuais até grandes empreendimentos residenciais e comerciais para vários tipos de uso. É o momento certo para aproveitar os recursos geotérmicos renováveis e sustentáveis a fim de causar um impacto significativo nos efeitos do carbono do nosso aquecimento em todos os empreendimentos habitacionais existentes e a serem construídos.”
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