Agua de mar para calentar las calles: la idea de una ciudad alemana para tener calefacción más sostenible

Encontrar soluciones adecuadas para sobrellevar los climas más extremos es algo que trae de cabeza a autoridades y particulares. A particulares porque queremos enfriar o calentar una casa gastando lo menos posible. Y a las autoridades porque buscan lo mismo, pero a gran escala y cumpliendo con los objetivos climáticos.

En una ciudad alemana creen haber dado con la solución: enormes bombas de calor que captarán agua marina y la bombearán por el sistema de calefacción urbana.

Calles calentitas. En países del norte, las baja temperaturas son tan extremas que las ciudades están climatizadas. Tanto las casas, locales como hasta las propias calles necesitan un sistema de calefacción para evitar la congelación. Una de esas ciudades es Flensburg, ubicada en el fiordo de Flensburg en el mar Báltico, y han tenido una idea: una bomba de calor gigantesca que será el corazón de su sistema de calefacción.

El medio público NDR afirma que la ciudad ha firmado un acuerdo de 70 millones de euros con la compañía Johnson Controls para la instalación de esa bomba, que está programada para empezar a operar en 2027 y que extraerá agua del fiordo.

Megabomba de calor. Concretamente, 3.000 litros de agua del mar por segundo. En las instalaciones, el agua pasa por diversos tubos, calderas y compresores hasta lograr la temperatura deseada. En el caso de las calles de la ciudad, el fluido de las tuberías de calefacción tiene una temperatura de entre 60º y 95º y será ese agua marina tratada la encargada de mantener la temperatura.

Algo interesante es que el agua se devolverá al fiordo cuando termina el recorrido, pero justo antes del tubo de salida, en las instalaciones se enfrían ligeramente para no generar un contraste con el medio natural. En el sistema, los compresores son los que consumen una gran cantidad de energía, unos 20 MW que la empresa espera obtener exclusivamente de las energías renovables para calentar aproximadamente a 100.000 personas.

Funcionamiento. Estas bombas se basan en el principio físico de la transferencia de calor y funciona en cuatro fases:

• Captación del agua: se bombea agua marina, que tiene una temperatura constante, y se pasa por un intercambiador de calor en el que el agua marina transfiere su calor al fluido refrigerante de la bomba.
• Ciclo termodinámico: el fluido tiene un punto de ebullición bajo, por lo que se evapora pasando de estado líquido a gaseoso. Los compresores aumentan la presión sobre el gas, lo que eleva la temperatura, y ese gas ya caliente pasa por un segundo intercambiador de calor en el que transfiere su energía al fluido refrigerante que se usa en las tuberías de la ciudad. Cuando “da” su calor a líquido, el refrigerante se enfría y vuelve a su estado líquido, por lo que se reinicia el ciclo.
• Distribución: las tuberías de la ciudad llevan el líquido ya caliente a través de las instalaciones como radiadores, superficies calefactadas en las calles o el suelo radiante.
• Vuelta al mar: cuando ya se ha extraído el potencial calorífico del agua, ésta se enfría ligeramente para que no haya un contraste térmico cuando se devuelve al mar.

También de refrigeración. Estos sistemas, aunque caros en un inicio, tienen ventajas como la eficiencia energéticca debido a que no generan calor directamente, sino que transfieren el calor del agua al sistema de calefacción. Y es algo que ayuda a reducir las emisiones y la dependencia de combustibles fósiles para calefacción.

Pero, ojo, no sólo sirve para calentar espacios, sino también para enfriarlos, pudiendo utilizar el sistema para generar frío en grandes instalaciones, como hospitales, en verano o convertir el calor en electricidad.

¿Tendencia? Las autoridades municipales tienen en mente añadir una o dos bombas en el futuro debido a que es algo que puede acelerar la consecución de los objetivos medioambientales, pero el caso de Flensburg no es único. Un ejemplo es la ciudad danesa de Esbjerg, que lleva unos meses probando una bomba de calor -la más grande del mundo en su tipo en el momento de la construcción-.

Construida por la empresa alemana MAN Energy Solutions -filial de Volkswagen y conocida por sus motores diesel-, esta bomba recoge agua del mar del Norte y la trata para poder calentar 25.000 hogares con un estimado de 100.000 personas. Y Kiel, otra ciudad alemana, también planea instalar bombas de calor de agua de mar de cara a 2028. Y Helsinki también se ha apuntado a este método.

No son perfectas. Ahora bien, aunque el sistema de calefacción mediante estas enormes bombas de calor parece prometedor, no están hechas a prueba de aguas a cierta temperatura. Concretamente, si la temperatura del agua que capta es inferior a 8º Celsius, la bomba no puede operar. El motivo es que la formación de hielo en el interior podría dañar el sistema, pero según mediciones provisionales, este es un problema al que se enfrentarían únicamente unas dos semanas al año.

Riesgos. Los responsables de este tipo de bombas afirman que el sistema es seguro, pero que en el caso de producirse un incidente, el riesgo ambiental tiene que ver con el posible vertido de refrigerantes. En el caso de la bomba fabricada por MAN, llamada ETES -Electro-Thermal Energy Storage- utiliza un gas toxicológica y ambientalmente inocuo por si se produce una avería.

Al final, es una buena solución para lograr mantener una temperatura confortable y, sobre todo, que impida la formación de hielo en las calles de ciudades en las que esto es un verdadero problema y una posible solución al gas ciudad.

Imágenes | MAN, Din Forsyning

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