Os edifícios de Evanston instalam bombas de calor geotérmicas e tentam aumentar a eficiência energética

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Este verão não tem sido normal. Os dias mais quentes dos últimos 100 mil anos foram registrados emquatro dias consecutivos no início de julho . A fumaça tóxica dos incêndios florestais no Canadá viajou milhares de quilômetros, envenenando o ar em Chicago, Nova York e outros lugares. As pessoas, especialmente aquelas com problemas de saúde, foram instruídas a permanecer em casa – uma medida não muito diferente da pandemia que matou centenas de milhares de americanos em 2020. No entanto, ao contrário da COVID-19, que para muitos foi tratada com vacinas e uma máscara N95, as alterações climáticas vieram para ficar.

Muitas pessoas – desde proprietários de casas e promotores de condomínios a consultores e arquitetos – começaram a pensar no que podem fazer para reduzir a sua pegada de carbono. Em Evanston, uma solução inovadora é a instalação de um sistema de aquecimento e resfriamento geotérmico. A tecnologia geotérmica existe desde a década de 1950, mas só recentemente começou a ganhar força como uma fonte de energia renovável viável. Quatro locais em Evanston – dois residenciais e dois institucionais – são alguns dos muitos locais que estão a recorrer à energia geotérmica.

A verdadeira energia geotérmica, comumente usada em lugares como Islândia, Nova Zelândia e Filipinas, aproveita reservatórios de água quente em profundidades variadas abaixo da superfície da Terra. As temperaturas podem variar de 300 graus a mais de 700 graus Fahrenheit.

No entanto, este nível de energia geotérmica não pode ser encontrado em Evanston. Aqui, o calor do solo a um metro e meio de profundidade é constante de 55 graus Fahrenheit. Isto requer um tipo diferente de energia geotérmica: bombas de calor geotérmicas (GSHP). Eles podem ser instalados de algumas maneiras diferentes, mas em Evanston, os projetistas normalmente usam um sistema de loop vertical.

“Para um sistema vertical, os furos (aproximadamente dez centímetros de diâmetro) são perfurados com cerca de 6 metros de distância e com 30 a 120 metros de profundidade”, explica oSite do Departamento de Energia dos EUA. “Dois tubos, conectados na parte inferior com uma curva em U para formar um laço, são inseridos no furo e cimentados para melhorar o desempenho. Os circuitos verticais são conectados com tubos horizontais, colocados em valas e conectados à bomba de calor elétrica do edifício.”

No inverno, o fluido anticongelante nas tubulações subterrâneas transfere o calor subterrâneo mais quente para o trocador de calor da bomba de calor do edifício, que aquece o ar do edifício. No verão, acontece o inverso e a bomba de calor retira o calor do ar do edifício e transfere-o para o subsolo através do fluido nas tubagens, arrefecendo assim o edifício.

As GSHP estão a tornar-se mais comuns a nível mundial, com a Agência Internacional de Energia a reportar que as vendas globais de bombas de calor cresceram 11% em 2022, que foi o segundo ano consecutivo de crescimento de dois dígitos. Além disso, o Departamento de Energia afirma que aproximadamente 50.000 bombas de calor geotérmicas são instaladas nos EUA todos os anos.

Uma dessas novas bombas de calor pertence aos residentes de longa data de Evanston, Bill e Eleanor Revelle. Embora tenham construído a sua notável casa à beira do lago com eficiência energética em 2002, foi só neste ano que decidiram investir num GSHP.

A casa dos Revelles tem vista para o Lago Michigan através de janelas de vidro triplo, com plantas nativas vibrantes florescendo no quintal. Com tudo, desde coletores solares de água quente na entrada até telhas fotovoltaicas no telhado e vasos sanitários com descarga dupla nos banheiros, esta propriedade reflete um equilíbrio entre natureza, engenharia e arquitetura. É construído com base na sustentabilidade. As telhas fotovoltaicas produzem 85% da eletricidade utilizada na casa e ajudam a alimentar a nova bomba de calor.

“[A arquiteta Ellen Galland, Eleanor e eu] queríamos construir a casa com maior eficiência energética que pudéssemos construir na época”, diz Bill Revelle.

Os Revelles – Eleanor, membro do conselho municipal do segundo distrito, e William, professor de psicologia da Northwestern University – não pouparam despesas para construir sua casa de forma sustentável. No entanto, durante 20 anos, utilizaram o gás como complemento à energia solar. Isso ocorreu porque eles sentiram que a instalação de um GSHP não seria ambientalmente benéfica quando a casa foi construída em 2002.