UMlongo com minhocas, pedras e um esqueleto ocasional, há uma bateria enorme bem debaixo dos seus pés. Diferentemente de uma bateria de íons de lítio inflamável, porém, esta é perfeitamente estável, livre para uso e pronta para exploração sustentável: a própria Terra.
Enquanto as temperaturas acima do solo flutuam ao longo do ano, o solo permanece com uma temperatura estável, o que significa que está zumbindo com energia geotérmica que os engenheiros podem explorar. “Cada edifício fica em um ativo térmico”, disse Cameron Best, diretor de desenvolvimento de negócios da Brightcore Energia em Nova York, que implanta sistemas geotérmicos. “Eu realmente não acho que haja uma maneira mais eficiente ou melhor de aquecer e resfriar nossas casas.”
E agora as grandes concessionárias estão começando a dar uma boa olhada naquele sistema. Alguns meses atrás A Eversource Energy foi comissionada o primeiro bairro geotérmico em rede dos EUA operado por uma empresa de serviços públicos, em Framingham, Massachusetts.
Os canos correm por poços de 600-700 pés (cerca de 180-215 metros) de profundidade, onde a temperatura da rocha é consistentemente de 55F (13C). Uma mistura de água e propilenoglicol (um aditivo alimentar que funciona aqui como um anticongelante) bombeia através da tubulação, absorvendo essa energia geotérmica, então flui para 31 edifícios residenciais e cinco comerciais, onde bombas de calor totalmente elétricas usam o líquido para aquecer ou resfriar um espaço.
Se forem implementados em todo o país, estes sistemas geotérmicos poderão contribuir muito para ajudar a descarbonizar os edifícios, que são responsáveis por cerca de um terço do total de emissões de gases com efeito de estufa nos EUA.
Uma vez que um sistema esteja instalado, os edifícios podem extrair calor da água bombeada abaixo de suas fundações, em vez de queimar gás natural canalizado de longe. As concessionárias usam o mesmo equipamento para implantar geotérmica em rede que usam para linhas de gás, e até mesmo o mesmo tipo de canos – eles estão apenas circulando fluido em vez de gás. As redes não precisam de geologia especial para operar, então podem ser instaladas em quase qualquer lugar. O projeto em Framingham, então, pode ser o começo de algo grande.
Para aumentar a escala, um loop geotérmico como o de Framingham pode se conectar a um bairro adjacente, e este a outro. “No final, o que gostaríamos é que as concessionárias de gás se tornassem concessionárias térmicas”, disse Audrey Schulman, diretora executiva da incubadora de soluções climáticas sem fins lucrativos HEETlabs (um spin-off da HEET, uma organização sem fins lucrativos climática, que começou a lançar a ideia para a Eversource e outras concessionárias em 2017). “Cada loop individual e compartilhado pode ser interconectado, como blocos de Lego, para crescer cada vez mais.”
Essa meta pode não estar muito distante, já que as concessionárias enfrentam uma pressão regulatória cada vez maior para eliminar o gás. A Eversource Energy e duas dúzias de outras concessionárias, representando 47% dos clientes de gás natural dos EUA, agora se juntaram a uma coalizão de compartilhamento de informações chamada Utility Networked Geothermal Collaborative.
“Fizemos questão de pensar: somos realmente uma empresa de gás ou uma empresa de fornecimento de energia térmica?”, disse Holly Braun, gerente de desenvolvimento de negócios e inovação da empresa de serviços públicos NW Natural, do Oregon, que foi cofundadora da coalizão.
Uma bomba de calor em um sistema geotérmico funciona da mesma forma que uma bomba de fonte de ar, só que em vez de extrair calor do ar, o aparelho o extrai da água que está correndo no subsolo. No verão, a bomba de calor resfria um espaço injetando calor interno na água, que é então bombeada de volta para a Terra. Isso ajuda a aquecer o solo, recarregando a bateria subterrânea para que haja bastante energia para extrair no inverno.
Um sistema geotérmico em rede é extremamente eficiente. Ele pontua um “coeficiente de desempenho”, ou Cop, de 6, o que significa que para cada unidade de energia que entra, você obtém seis unidades de calor de saída. Em contraste, fornalhas a gás têm um Cop menor que 1.
Uma bomba de calor de fonte de ar na mesma vizinhança pode ter que funcionar quando estiver 10 graus lá fora, o que significa que terá que trabalhar mais para fornecer a mesma quantidade de calor. Consequentemente, seu Cop de 2 ou 3 ainda ultrapassaria em muito um aquecedor a gás, mas não se aproximaria do Cop de 6 da geotérmica.
“Isso significa que você tem uma eficiência maior com um sistema de fonte terrestre, o que, é claro, ajuda com os custos operacionais”, disse Jan Rosenow, que estuda bombas de calor no Regulatory Assistance Project, uma ONG global de energia.
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Esse tipo de eficiência será essencial se os EUA quiserem se livrar dos combustíveis fósseis. Quanto mais fornalhas a gás as pessoas substituírem por bombas de calor elétricas, maior será a demanda na rede elétrica. Mas quanto mais eficientes os engenheiros puderem tornar os sistemas de aquecimento e resfriamento, menos capacidade as concessionárias terão de adicionar à rede.
Mas se uma empresa de serviços públicos já tem uma infraestrutura perfeitamente boa no solo para fornecer gás e está ganhando um bom dinheiro com isso, por que ela investiria em um novo tipo de infraestrutura geotérmica?
A realidade é que grande parte dessa infraestrutura de gás não é particularmente boa e é absolutamente perigosa se estiver vazando um gás explosivo. Uma concessionária pode usar geotérmica em rede para apenas trocar água por gás. “Se você estiver em uma situação em que precisará atualizar seu cano de qualquer maneira ou substituí-lo, talvez pense: devo substituí-lo por um cano que não exija combustível e que esteja naturalmente repondo energia do solo?”, disse Braun.
Ao mesmo tempo, as empresas de serviços públicos estão sob crescente pressão para eliminar o gás natural: no ano passado, Nova Iorque tornou-se o primeiro estado para proibi-lo na maioria dos novos edifícios. Os serviços públicos também estão olhando para mandatos em estados como Califórnia, Vermont e Colorado para reduzir suas emissões gerais de carbono, e eles não podem fazer isso se continuarem fornecendo a mesma quantidade de gás natural.
Mas embora a energia geotérmica em rede seja muito mais eficiente do que queimar gás em uma fornalha, ainda não está claro como isso afetaria a conta de energia do cliente.
Como as concessionárias ainda estão experimentando esses sistemas, elas não definiram uma estrutura de tarifas. Uma opção pode ser uma tarifa mensal fixa para acessar a rede geotérmica, dependendo de quanta água uma determinada estrutura precisa para fornecer aquecimento e resfriamento adequados.
É uma tecnologia relativamente nova, então os custos para instalar ainda são altos: a Eversource diz que seu orçamento para o projeto de Framingham foi de cerca de US$ 18 milhões (cerca de £ 14 milhões) para aqueles 36 edifícios residenciais e comerciais. Mas, como acontece com qualquer tecnologia, os custos cairão conforme a técnica amadurece.
Se os EUA forem descarbonizar adequadamente, a casa do amanhã poderia abandonar o gás natural e, em vez disso, usar uma bomba de calor para explorar o ar ou a própria terra como uma bateria natural. A energia está lá – sempre esteve lá – agora é só uma questão de realizar todo o seu potencial.
