Poiché il cambiamento climatico riscalda il mondo, abbiamo sempre più bisogno di trovare modi per raffreddare in modo efficiente i nostri edifici, riducendo al contempo le nostre emissioni per tentare di fermare il più possibile l'aumento della temperatura. I condizionatori d'aria tradizionali sono un metodo scadente per raggiungere entrambi gli obiettivi, ma se ci fosse un altro modo?

Fai un passo avanti il ​​teleraffreddamento, un metodo per raffreddare gli edifici in cui l'acqua refrigerata da una struttura centrale passa attraverso i tubi a più edifici, consentendo loro di essere raffreddati senza bisogno dei propri sistemi di condizionamento dell'aria affamati di energia. Questo non solo riduce l'impronta di carbonio di ogni edificio, ma fornisce anche un modo più economico per rinfrescare gli interni degli edifici.

Le idee alla base del teleraffreddamento esistono dagli anni '60, ha affermato Oddgeir Gudmundsson, un esperto di teleraffreddamento della società di ingegneria Danfoss in Danimarca. "È una tecnologia relativamente vecchia", ha detto.

Sebbene sia prevalente nelle regioni calde come Qatar e Dubai, la tecnologia sta ora iniziando a essere utilizzata anche in tutta Europa, poiché la domanda di raffreddamento inizia a crescere in linea con l'aumento della temperatura. "La domanda di raffreddamento in Europa non è così sviluppata come, ad esempio, negli Stati Uniti o in Giappone", ha affermato Gudmundsson. "Ma sta diventando sempre più (popolare)."

Mentre in Europa meno dell'1% delle unità di raffreddamento sono unità di teleraffreddamento, in alcuni paesi è stato adottato più facilmente, come in Svezia, dove la sua quota di mercato è di circa il 25%.

Nel teleraffreddamento, l'acqua viene trasportata agli edifici tramite tubazioni da una struttura centrale dove è stata refrigerata. Quest'acqua può quindi essere utilizzata nei sistemi di ventilazione. L'aria che scorre attraverso i tubi spinge l'aria fredda in un edificio attraverso le prese d'aria per fungere da aria condizionata, con l'acqua quindi riciclata per essere nuovamente refrigerata.

Il teleraffreddamento può essere molto più efficiente dei tradizionali sistemi di condizionamento dell'aria, che spesso si basano su apparecchiature costruite sopra un edificio che consumano molta energia. Il teleraffreddamento può anche trarre vantaggio dal prelievo di acqua refrigerata da fonti naturali, come un lago, per ridurre il fabbisogno energetico.

Ciò può significare raffreddamento gratuito se si ha accesso a fiumi, laghi profondi o oceani, afferma Gudmundsson. "Se hai un clima freddo come a Stoccolma o Copenaghen, potresti togliere il freddo dall'aria ambiente. Più comunemente hai refrigeratori che raffreddano l'acqua, che scorre nei tubi dalle strutture centrali ai consumatori."

Il teleraffreddamento è più adatto agli edifici commerciali in Europa, che richiedono il raffreddamento durante tutto l'anno, rispetto agli edifici residenziali, che per la maggior parte dei luoghi devono essere raffreddati solo per un massimo di tre mesi nella parte più calda dell'estate. "Negli edifici residenziali la domanda di raffreddamento è molto limitata", ha affermato Gudmundsson.

Tuttavia, il teleraffreddamento può svolgere un ruolo importante nella lotta al cambiamento climatico in Europa. Può essere fino a dieci volte più efficiente rispetto ai sistemi di raffreddamento convenzionali, riducendo significativamente il consumo di energia di un gran numero di edifici e consentendo un significativo passo avanti verso la neutralità delle emissioni di carbonio. "In un sistema a emissioni zero, è molto importante ridurre il più possibile i picchi (di energia)", ha affermato Gudmundsson.

Ci sono anche altri vantaggi del teleraffreddamento. Riduce il rumore eliminando la necessità di condizionatori d'aria rumorosi, mentre libera spazio negli edifici, come sui tetti, dove possono essere costruite altre strutture, come un giardino o un'area comune. E aggiunge flessibilità alla rete elettrica, consentendo l'uso di più energia rinnovabile nei sistemi di raffreddamento spostando la domanda di energia verso periodi in cui è disponibile più energia rinnovabile.

Risparmio energetico

Con molti sistemi di teleraffreddamento già in funzione, è importante capire come migliorare i sistemi esistenti. Susana López del centro di ricerca e tecnologia Tekniker in Spagna è stata coordinatrice del progetto INDIGO, che ha cercato di fare proprio questo utilizzando algoritmi e altre tecniche per migliorare un sistema di teleraffreddamento in un ospedale nel nord della Spagna.

"L'idea di INDIGO era di sviluppare diversi sistemi di gestione per la generazione, la distribuzione e il consumo", ha affermato López, "per migliorare il modo in cui forniamo il raffreddamento a un edificio, l'efficienza della distribuzione e la gestione della produzione."

Il progetto lo ha fatto in tre modi. Il primo è stato quello di sviluppare un algoritmo per ottimizzare le pompe utilizzate per muovere l'acqua attraverso la rete. Nonostante sia solo un progetto pilota, l'ospedale ha deciso di mantenere il sistema in funzione "per via degli elevati risparmi ottenuti", ha affermato López, con un risparmio energetico di oltre il 50% dopo un anno di attività.

Un altro sviluppo è stato quello di aumentare la differenza di temperatura tra l'acqua in entrata e quella in uscita, riducendo i guadagni di calore nella rete, portando a un risparmio energetico di circa il 18%. Il terzo era analizzare la quantità di raffreddamento necessaria nel sito, per modificare la capacità di acqua refrigerata che doveva essere fornita agli edifici.

I risultati hanno mostrato che i sistemi di teleraffreddamento esistenti potrebbero essere resi più efficienti senza la necessità di apparecchiature o infrastrutture aggiuntive. "Non abbiamo cambiato i mezzi di produzione o la distribuzione", ha detto López. "Quello che abbiamo fatto è stato includere le misurazioni lungo la rete stessa per gestirle in modo diverso."

Sebbene progetti come questo siano promettenti, un'adozione più diffusa del teleraffreddamento non è priva di sfide. Un problema è che l'installazione dei sistemi può essere dirompente, con il risultato che le strade in un'area devono essere chiuse durante l'installazione dei tubi. "Questo può essere un grosso problema", ha affermato Gudmundsson.

Un altro è che il teleraffreddamento può inizialmente essere costoso e il risparmio sui costi può richiedere del tempo per essere visto. "Sono progetti piuttosto costosi e ci sono molti investimenti iniziali", ha affermato Gudmundsson, con pochi finanziamenti governativi disponibili per implementare i sistemi. "Da quanto ne so, non esiste un sistema di teleraffreddamento sovvenzionato", ha affermato. Tuttavia, una volta implementato, può procedere rapidamente, come dimostra la sua diffusa adozione in Svezia.

Tuttavia, potrebbe avere un ruolo importante da svolgere nel nostro futuro sostenibile. "La domanda di elettricità dovuta all'aria condizionata è in forte aumento nelle estati", ha affermato López. "Dovremo trovare soluzioni su come fornire servizi di raffreddamento senza aumentare la nostra domanda di energia e il teleraffreddamento è sicuramente uno dei pezzi del puzzle".