Una «batería de agua» de energía renovable termina con la huella ecológica de una universidad

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Por: Mónica Evans / febrero 19, 2021. 

No siempre es fácil mantenerse fresco. En la actualidad, el aire acondicionado representa casi el 9% del uso global de energía y, a medida que los niveles de vida aumentan en las partes más cálidas del mundo, se prevé que aumente significativamente. Se predice que la demanda mundial de energía para el aire acondicionado se triplique para 2050, lo que la convierte en uno de los principales impulsores de la demanda en las próximas décadas.

Pero, ¿podría la abundante luz solar en lugares más cálidos ayudar realmente a llevar los edificios a temperaturas más confortables, sin la enorme huella de carbono de los sistemas de aire acondicionado convencionales? En Queensland, Australia, el campus insignia de Sippy Downs de la Universidad de la Costa del Sol (USC), que destina el 60% de su uso de energía al aire acondicionado, ha puesto en marcha un sistema eficaz de bajo impacto para aprovechar los rayos del sol para mantener frescos sus edificios.

El 2019, la institución instaló y comenzó a operar con una «batería de agua» gigante en el campus. Funciona así: la energía solar es captada por más de 6.500 paneles solares, que se distribuyen por los tejados del campus y las estructuras de los estacionamientos. Los paneles producen suficiente energía para enfriar 4,5 megalitros de agua, casi el tamaño de dos piscinas olímpicas, en una «torre de enfriamiento» especialmente diseñada, que actúa efectivamente como una batería de ocho megavatios. El agua enfriada se usa luego para el aire acondicionado.

«Batería de agua» de la USC

«Es muy sencillo», dijo el científico jefe de Queensland, el profesor Hugh Possingham, al visitar el campus en diciembre de 2019. «Uno se pregunta por qué más universidades, más industrias, más campus de todo tipo no utilizan este tipo de sistema».

El agua se extrae de un lago en el campus y se recicla, lo que proporciona un ahorro de aproximadamente 21,264 kilo-litros de agua al año. El tanque utiliza gas refrigerante ecológico. Existen considerables ventajas de mantenimiento y ciclo de vida para la batería de agua sobre las baterías solares convencionales: si bien estas últimas deben reemplazarse cada cinco o quince años, son difíciles de eliminar de manera ambientalmente racional y pueden tener el tamaño de un contenedor de envío el tanque de enfriamiento probablemente solo necesitará reemplazar su revestimiento una vez durante la vida útil del proyecto.

Un enfoque de bajo desperdicio y amigable con el medio ambiente se incorporó a través de múltiples elementos del proyecto, dijo el gerente de energía e infraestructura de la USC, Dennis Frost. Cuando se quitó un malecón para dar paso al tanque térmico, la madera se recicló y se utilizó para hacer el banco de trabajo en la sala de control; Mientras tanto, un estanque que se creó para atrapar sedimentos durante el proceso de construcción se ha convertido en una característica permanente para atraer la vida silvestre al sitio. 

El sistema reacciona en tiempo real a las condiciones cambiantes, como el clima y el nivel de ocupación, cambiando la energía entre los paneles solares, la red eléctrica y el tanque de almacenamiento de energía térmica en función de lo que sea más eficiente en ese momento. El mes más productivo para el sistema fue diciembre de 2019, mientras que febrero de 2020 fue el menos productivo debido a las grandes cantidades de lluvia intensa y nubosidad, lo que redujo la cantidad de energía solar que podría generarse durante ese tiempo.

Durante los últimos doce meses, el sistema ha generado 3.426.545 kilovatios hora de electricidad; cumplió con más del 34 por ciento del consumo de energía del campus; y devolvió alrededor de dos millones de kilovatios hora de electricidad a la red de energía de Queensland. Al hacerlo, ha ahorrado 4.232 toneladas de emisiones de dióxido de carbono, lo que equivale a plantar 69.977 plántulas de árboles y cultivarlas durante 10 años. Se espera que el sistema ahorre cien mil toneladas de emisiones de dióxido de carbono durante 25 años.

El éxito del proyecto hasta ahora representa un gran paso hacia el objetivo de la universidad de convertirse en carbono neutral para el 2025, dijo la vicerrectora y presidenta de la USC, la profesora Helen Bartlett. También se destaca el valor de la innovación regional: «USC es la primera universidad en Australia en instalar una batería de agua alimentada por energías renovables, lo que es una prueba más de que no es necesario estar en las grandes ciudades para hacer grandes cosas», dijo. en un comunicado de prensa del 16 de diciembre de 2020.

El proyecto se desarrolló en asociación con la empresa francesa de soluciones ambientales Veolia, que asumió el costo total de la construcción del sistema y ahora está vendiendo la energía que genera a la universidad a una tarifa más barata que la electricidad de la red. Después de diez años, la propiedad del sistema se transferirá a USC; se estima que el proyecto generará alrededor de $ 100 millones en ahorros de costos de electricidad para la institución durante la vida del proyecto.

La asociación público-privada que Veolia y la USC han desarrollado para poner el plan en acción es particularmente inspiradora, dijo la profesora principal de la USC, Retha de Villiers Scheepers, quien se especializa en gestión empresarial e innovación.

«Menos del 30% de las empresas privadas innovan, y ahora estamos hablando de una universidad, una institución pública y una institución privada como Veolia, trabajando juntas para implementar algo como esto», dijo. «Así que es bastante sorprendente lo que estamos experimentando aquí».

Veolia ahora espera ayudar a aplicar el enfoque en otros lugares. “Existe una gran esperanza de que esto se pueda lograr y que se pueda replicar a través de otras universidades y otras organizaciones”, dijo el gerente regional de servicios de energía de la compañía, Andrew Darr.

El sistema también se está utilizando como una herramienta de enseñanza para los estudiantes en el campus, particularmente aquellos que se especializan en temas como negocios, ciencia, ingeniería y sustentabilidad. “Estamos rastreando nuestros ahorros de energía en tiempo real y usando esa información para enseñar a nuestros ingenieros, diseñadores y líderes del futuro sobre las enormes y rentables posibilidades que tienen la tecnología renovable”, dijo Bartlett.

El personal de Veolia también ofrece conferencias para los estudiantes, y hay una serie de oportunidades para que hagan un trabajo remunerado en el proyecto. “Creo que es muy agradable estudiar en una universidad que realmente se preocupa por la innovación y tratar de estar a la vanguardia de este tipo de proyectos, porque creo que nos permite, como estudiantes, aprender más sobre estas cosas también y conseguirlo. tipo de mentalidad desde el principio ”, dijo la estudiante de ingeniería Denise Schiemann.

Helen Fairweather, líder de la disciplina de ingeniería de la USC, también agradeció la mentalidad consciente de los recursos que se está integrando en el campus a través de la presencia de la batería de agua. “Se está convirtiendo en la norma para los estudiantes de ingeniería que esto es lo que haces cuando haces un proyecto de construcción: buscas formas de incorporar tecnología renovable, energía renovable y técnicas de construcción que sean más eficientes, utilicen menos materiales y tengan una vida sostenible. ,» declaró.

El proyecto ganó la categoría ‘Out of the Box’ en los prestigiosos premios Global District Energy Climate Awards 2019, y también recibió recientemente el premio Denis Joseph por el uso innovador de energía solar en HVAC&R del Instituto Australiano de Refrigeración, Aire Acondicionado y Calefacción.

Possingham elogió a la universidad por su innovación y liderazgo. «Nos dirigimos a una crisis climática, podríamos estar enfrentando tres o cuatro grados Celsius [de calentamiento], y probablemente no haya ningún estado en Australia que quiera eso menos que Queensland», dijo. «Así que todo el mundo tendrá que hacer una contribución, y cuanto antes los campus universitarios puedan liderar el camino, mostrar liderazgo y volverse neutrales en carbono, mejor».

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