O boom geotérmico urbano: remodelando como as cidades aquecem e resfriam

Estados Unidos - Agência de Notícias Ekhbary

O boom geotérmico urbano: remodelando como as cidades aquecem e resfriam

Uma revolução silenciosa, mas poderosa, está em andamento sob as ruas movimentadas das principais metrópoles, prometendo alterar fundamentalmente a forma como as cidades gerenciam suas necessidades de aquecimento e resfriamento. Essa transformação, liderada pela tecnologia geotérmica urbana, é exemplificada por projetos como o The Riverie, um novo arranha-céu no Brooklyn, Nova York, que serve como um projeto para o desenvolvimento urbano sustentável e um passo significativo para a descarbonização do cenário norte-americano.

O The Riverie, um complexo residencial de 834 unidades na vibrante orla de Brooklyn, pode parecer, à primeira vista, como qualquer outro arranha-céu moderno. No entanto, sua verdadeira inovação reside a centenas de pés abaixo de sua fundação. Sob a pesada maquinaria que marcou sua construção no início de 2023, uma vasta rede de 320 poços geotérmicos se estende profundamente na terra. Este intrincado sistema aproveita as temperaturas subterrâneas estáveis do planeta para fornecer aquecimento e resfriamento sem gás, marcando uma mudança de paradigma em relação aos sistemas tradicionais dependentes de combustíveis fósseis.

Ao contrário das usinas geotérmicas profundas, que aproveitam rochas intensamente quentes a quilômetros abaixo da superfície para gerar eletricidade, os sistemas geotérmicos urbanos operam com um princípio mais localizado e superficial. Eles utilizam bombas de calor geotérmicas que aproveitam as temperaturas constantes encontradas a apenas dezenas ou centenas de pés abaixo do solo. Philipp Blum, professor de geologia de engenharia no Instituto de Tecnologia de Karlsruhe, na Alemanha, descreve os primeiros 100 metros (328 pés) de terra urbana como uma "ilha de calor urbana subterrânea", uma esponja térmica que absorve o calor das atividades humanas. Além dessa profundidade, observa Blum, encontra-se o gradiente geotérmico natural, onde as temperaturas aumentam constantemente com a profundidade.

A façanha de engenharia por trás do The Riverie é considerável. O projeto envolveu a perfuração de 320 poços, cada um se estendendo por 499 pés no solo — mais profundo do que a altura do edifício. Meg Spriggs, diretora-geral de desenvolvimento da Lendlease, a desenvolvedora do The Riverie, destacou a precisão e a escala dessa empreitada. "Cada equipamento concluiu um pouco mais de um poço por dia", afirmou Spriggs, detalhando como as plataformas de perfuração rotativas duplas foram empregadas para navegar no solo desafiador e encharcado da orla, evitando o colapso e garantindo a estabilidade. Os poços, de aproximadamente 4,5 polegadas de diâmetro e espaçados por 15 pés, foram reforçados com revestimento de aço para proteger contra a água subterrânea, enquanto tubos de polietileno de alta densidade resistentes à corrosão, projetados para uso a longo prazo, foram instalados. No total, aproximadamente 65 milhas de tubulação foram instaladas na área compacta de 2,6 acres, conectando-se a 1.100 bombas de calor em todo o edifício.

O princípio operacional é elegante em sua simplicidade e eficiência. Uma mistura de água e propilenoglicol circula através dos laços de terra em forma de U enterrados sob o edifício. No inverno, esse fluido absorve o calor do solo, que é então transferido por meio de um refrigerante e um compressor para aquecer o ar interno do edifício. No verão, o processo se inverte, expelindo o excesso de calor de volta para a terra mais fria. Essa troca contínua de energia térmica, em vez da combustão de combustíveis fósseis, posiciona a geotermia urbana como um pilar da infraestrutura sustentável.

Os benefícios ambientais são substanciais. Ao mover o calor em vez de gerá-lo, o The Riverie deve reduzir as emissões anuais de carbono do aquecimento e resfriamento em impressionantes 53% em comparação com os edifícios residenciais convencionais. Essa redução significativa se alinha perfeitamente com os limites de emissões de edifícios, proibições de gás e metas de emissão zero cada vez mais rigorosos, implementados por cidades e estados em todo o mundo, tornando as tecnologias de aquecimento e resfriamento confiáveis e de baixo carbono não apenas desejáveis, mas essenciais.

Apesar das claras vantagens, a adoção generalizada da geotermia urbana enfrenta vários obstáculos. O mais proeminente é o alto custo inicial de instalação. Embora os custos operacionais sejam significativamente mais baixos a longo prazo, o investimento de capital inicial pode ser um impedimento para os desenvolvedores. Spriggs reconheceu isso, observando que o The Riverie incorreu em "pouco menos de 6% de prêmio inicial sobre os custos totais de construção", embora tenha enfatizado que esses custos são compensados ao longo de 25 anos por meio da redução das despesas operacionais e da proteção contra futuras multas por emissões.

Modelos de negócios inovadores estão surgindo para enfrentar essa barreira de capital. A Diverso Energy, por exemplo, foi pioneira em um modelo de "energia como serviço". Como explica Tim Weber, co-fundador e CEO da Diverso Energy, sua empresa não apenas instala e mantém sistemas geotérmicos, mas também atua como provedora de HVAC, oferecendo aos moradores uma taxa fixa e previsível durante todo o ano. "A geotermia não deve ser considerada uma peça de equipamento ou uma extensão do edifício", afirma Weber. "É infraestrutura energética, e parte do modelo de negócios é tratá-la como tal."

Além das considerações financeiras, os quadros regulatórios também apresentam desafios. As regras de permissão e os códigos de construção existentes geralmente não são adaptados para acomodar sistemas de energia subterrâneos complexos. Philipp Blum defende uma abordagem proativa: "As cidades precisam de uma estratégia de gestão urbana para o subsolo. Você tem esse espaço abaixo da cidade, e mais pessoas querem usá-lo, então você precisa otimizar o espaço para esses tipos de sistemas." A elaboração de políticas propícias à implantação geotérmica é crucial para escalar sua implementação.

Apesar desses desafios, o otimismo abunda em relação ao futuro da geotermia urbana. Tim Weber continua confiante de que o setor privado se levantará para atender à demanda gerada por ambiciosos mandatos climáticos. Ele aponta para Toronto, onde o número de desenvolvedores que *não* estão considerando a geotermia é agora menor do que aqueles que estão, como um testemunho dessa tendência crescente. À medida que as cidades em todo o mundo continuam sua busca por uma infraestrutura mais verde e resiliente, o poder invisível sob nossos pés está destinado a desempenhar um papel cada vez mais vital na formação das paisagens urbanas sustentáveis do amanhã.

Agência de Notícias Ekhbary