Un sistema de calefacción de distrito que utiliza las aguas subterráneas y residuales

En el pequeño municipio de Ospitaletto, cercano a Brescia, la mayoría de los antiguos edificios reciben energía de una instalación de diseño novedoso; TeleriscaldamentoFreddo, primer sistema europeo que se usó como alternativa a la calefacción de distrito tradicional que optimiza el uso de recursos en el territorio: las aguas subterráneas y residuales.

En el resto de Europa sólo hay otras tres plantas similares, pero el sistema podría reproducirse en muchas áreas similares del territorio español. Ospitaletto consume energía renovable desde mayo de 2018 y es solo el comienzo de una reurbanización que en los próximos años podría afectar a gran parte del territorio italiano. El sistema TeleriscaldamentoFreddo es ideal en todas las situaciones donde, debido a los excesivos costes, no es posible instalar grandes plantas térmicas, como en pequeñas y medianas áreas residenciales. Tanto en Italia como en España, hay más de 7.000 municipios con menos de 20.000 habitantes, situaciones perfectas para las plantas que suministran energía renovable a bajo costo, sin tener que hacer inversiones en las instalaciones internas de los edificios.

¿Dónde podemos empezar a construir un sistema de TeleriscaldamentoFreddo? Antes de entrar en los problemas técnicos, es importante destacar la importancia del trabajo en equipo, unas ideas claras y un concepto de plan urbanistico correcto. Sin estos conceptos básicos, en tiempos pasados hubiera sido impensable realizar el salto del gasóleo al metano y sería igual de arriesgado intentar la recalificación geotérmica hoy a través de las aguas residuales. De hecho, este es el recurso renovable utilizado por la nueva calefacción urbana, junto con el agua subterránea, considerada hasta ahora como un desperdicio de la red urbana.

El funcionamiento de este nuevo sistema lo podemos explicar con un ejemplo: el contador de frío en un supermercado. Este usa tuberías con recirculación de agua para enfriar los productos en el interior y, de vez en cuando, para eliminar el calor absorbido por el fluido. Las aguas residuales se pueden desviar a un sistema que utiliza este calor menos ‘noble’ y devuelve la misma agua a la planta de origen con una temperatura más baja. En resumen, este es un intercambio mutuo de energía que benefica a ambas partes. No solo el supermercado o la empresa en cuestión ahorra costes, sino que también obtiene una buena imagen. Disponer de este sistema contribuye a la sostenibilidad del planeta y al cuidado de los recursos agotables, fuentes de un presupuesto social muy prescindible especialmente a los ojos de Europa. Si luego consideramos a las empresas como pequeñas heladerías, el impacto estético también adquiere cierto peso: en lugar de instalaciones internas, el nuevo sistema de calefacción de zona puede proporcionar una energía discreta. La principal innovación, por tanto, consiste en relacionar instalaciones con necesidades energéticas opuestas.

El ingeniero Paolo Tarantino de los Servicios Territoriales Locales de Cogeme es responsable de la planta de Ospitaletto y nos introduce en los detalles técnicos del sistema.

Todo empezó con la recuperación de una antigua central térmica en un jardín escolar: en poco espacio, similar a un garaje, hoy día produce 500 kW con un silencio casi total. En el interior hay una serie de tuberías de acero inoxidable aisladas, conectadas a una válvula reguladora limitadora de caudal Serie EU114 de Watts que es “el corazón que equilibra la instalación”. Es esencial tener en cuenta cómo un producto como este puede aplicarse para soluciones técnicamente innovadoras, que a menudo no son conocidas. La planta se caracteriza por una zona hidráulica y una unidad de refrigeración que extrae energía del agua a 15°C. De esta forma se alimentan 14 edificios, incluyendo una escuela, varias zonas y edificios públicos; además de simplificar la dinámica de prevención de incendios.

En una zona cercana, sin embargo, se puede acceder a un parque público. El único indicio de la presencia de una planta de calefacción de zona de 2.5MW compuesta de dos pozos de muestreo, dos de retorno de agua subterránea a través de redes separadas y la energía producida por las aguas residuales a lo largo del camino. Las plantas de energía geotérmica son de dimensiones reducidas. Por ejemplo, en el caso de los paisajes protegidos el TeleriscaldamentoFreddo es completamente compatible, porque la instalación de tuberías subterráneas se lleva a cabo de manera horizontal. La barrena o taladro cava por debajo de las carreteras sin romperlas y sin pertubar el tráfico, además permite continuar las obras en cualquier condición climática. El único signo de su paso está dado por los orificios de entrada y salida.

Otra ventaja de la colocación subterránea es lo que puede definirse como una ‘red activa’: las tuberías de plástico absorben el calor del suelo y el sistema es autosuficiente durante un período que puede durar hasta dos horas. Durante esa fracción de tiempo no es necesario utilizar energía para mantener la temperatura, por lo que el consumo disminuye. También es interesante observar la rápidez del montaje de la instalación, ya que sólamente precisaron cuatro meses de trabajo para que la planta de Ospitaletto estuviera en pleno funcionamiento.

El ingeniero Paolo Tarantino nos comenta que la válvula de regulación empleada “es un elemento de valor incalculable que siempre estará presente en todos nuestras instalaciones”. Mantiene un perfecto juego hidráulico y no requiere de mantenimiento. Gracias al visor colocado en la parte superior de la válvula, se puede realizar un control visual para ver si el agua está limpia. Aproximadamente una vez al mes puede ser necesario purgar el circuito y drenar la suciedad acumulada. Solo se requieren unos segundos de atención para volver a tener la máxima eficiencia, en este caso para el suministro de energía de 90.000 m³.

Un tercer circuito enterrado muestra un contraste aún más evidente con la planta térmica que se reemplazó. Todo lo que queda de la chimenea de doce metros de altura anterior es una imagen en Google Maps, en realidad el área es hoy un jardín de infancia. Ya no hay más emisiones gracias al sistema TeleriscaldamentoFreddo, que todavía tiene la capacidad de alimentar dos escuelas, un gimnasio, tres zonas con piscinas climatizadas y varios edificios en el centro cívico.

Cada usuario es administrado por una estación de bombeo independiente para optimizar la demanda de energía y producción. Por ejemplo, vemos el caso en el que el agua subterránea, constante durante todo el año, llega a la planta a 15,6°C y se eleva a 59°C para ser introducida en los edificios. Un aspecto importante es reconocer que los radiadores y todas las estructuras de servicios públicos se han mantenido igual que en los años cuarenta. Por lo tanto, no son necesarias grandes inversiones ni grandes temperaturas: los 59°C suministrados son muy bajos en comparación con los 80°C administrados por otros sistemas de energía diferentes. Todo esto es posible gracias a un circuito de refrigeración compuesto por dos compresores y dos intercambiadores. El calor de las aguas residuales y del agua subterránea es absorbido por un fluido que se evapora a bajas temperaturas. El compresor contribuye al proceso mínimamente haciendo circular el agua. Luego, el condensador activa el segundo paso de estado, transformando el vapor nuevamente en líquido para adquirir el calor del gas. Finalmente, la energía obtenida se transporta a los usuarios, mientras que el agua regresa a la fuente inicial.

¿Qué problemas puede presentar el sistema de calefacción de zona TeleriscaldamentoFreddo?

Los casos más comunes son la falta de señal de internet, la ausencia de voltaje o el bloqueo de una bomba de calor. Se puede controlar de forma remota la verificación o actuación de cada alarma. Aquí Internet (IOT) entra en juego para acelerar el proceso de asistencia. Algunas veces el problema puede ser resuelto directamente por el personal conectado al sistema, en otros casos, es suficiente con la planificación para la intervención de un técnico especializado. En el caso de urgencias, sin embargo, los técnicos también están disponibles. En cuanto a la fiabilidad de las máquinas, se puede decir que son tan duraderas como el frigorífico doméstico en comparación con la caldera: mantenimiento mínimo por años de servicio.

Entonces, ¿por qué este sistema no está tan extendido como debería? El problema real radica en la mentalidad de los ciudadanos que se traduce en el ‘no’ de las administraciones municipales: lo nuevo siempre asusta y es aún más difícil de aceptar cuando existe desconocimiento de esta nueva tecnología. Un sistema como este presenta ventajas si se mantiene de manera constante para equilibrar los picos de la demanda de energía, pero se comete el error de pensar que el sistema ‘apagado’ es equivalente al ‘ahorro’. De aquí surgen una serie de muros culturales, que frenan la posibilidad de avanzar completamente en la innovación. Por lo tanto, nuestra tarea es eliminar un prejuicio e incetivar las ideas sostenibles.