Energia pe care o avem deja. Cum poate deveni căldura ”pierdută” o resursă pentru orașe

Valentin Zaharia, Veolia România: „Căldura reziduală poate fi o resursă valoroasă acolo unde există condițiile tehnice necesare pentru a o recupera și a o utiliza.”

Aproximativ jumătate din energia consumată în Uniunea Europeană este folosită pentru încălzire și răcire, iar circa 70% provine încă din combustibili fosili, în principal gaze naturale. În același timp, cantități importante de energie sunt pierdute în industrie sub formă de căldură, în procese tehnologice și în diferite infrastructuri. Amploarea resursei este relevantă: Comisia Europeană estimează că, de exemplu, căldura reziduală ar putea reprezenta aproape 30% din consumul total de energie al Uniunii Europene, echivalentul a aproape jumătate din consumul de combustibili fosili al UE.

Este un aparent paradox. Europa caută noi surse de energie, investește în capacități de producție și urmărește reducerea dependenței de combustibili fosili, în timp ce o parte din energia deja produsă este evacuată și rămâne neutilizată.

Nu toată această energie poate fi însă recuperată. Dar perspectiva începe să se schimbe.

„Când vorbim despre energie, ne gândim firesc la producție și la noi capacități – atât de producție, cât și de stocare. Dar există și energia pe care o producem deja și pe care nu o refolosim. Căldura reziduală este una dintre aceste resurse. Întrebarea esențială este în ce condiții poate fi recuperată și utilizată eficient”, spune Valentin Zaharia, Director Tehnic și Performanță, Veolia România.

Schimbarea se vede deja la nivel european. Până în 2030, Statele Membre trebuie să depună eforturi pentru creșterea ponderii energiei din surse regenerabile. Energia care, până acum, era, în multe situații, pur și simplu evacuată, începe astfel să intre mai explicit în ecuația energetică europeană.

Când căldura pierdută poate deveni energie utilă

Faptul că o platformă industrială sau un proces tehnologic generează căldură nu înseamnă automat că există și un proiect energetic viabil. Pentru a deveni utilizabilă, energia trebuie recuperată și adusă la parametrii de care are nevoie consumatorul. În funcție de temperatura la care este disponibilă, poate fi necesară utilizarea pompelor de căldură. Iar dacă sursa și consumatorul nu se află în același amplasament, este nevoie și de infrastructură pentru transport.

„O sursă de căldură reziduală trebuie analizată la fel de riguros ca orice altă sursă de energie. Contează cantitatea disponibilă, temperatura, cât de constantă este sursa, dar și profilul consumului și distanța până la consumator. Nu orice cantitate de căldură pe care o identificăm se transformă automat într-un proiect”, explică Zaharia.

Proximitatea este unul dintre factorii importanți. O sursă poate fi disponibilă constant, dar costul recuperării și al transportului trebuie raportat la cantitatea de energie care va fi efectiv utilizată.

„Poți avea o sursă foarte bună de căldură, dar fără suficient consum în apropiere proiectul poate să nu fie viabil. Sau poți avea un consumator important, dar o sursă care nu este disponibilă constant. Cele două trebuie analizate împreună”, spune Zaharia.

De la căldura unei fabrici la încălzirea orașului: exemplul Poznań

Cum arată această logică în practică se vede la Poznań, în Polonia. În colaborare cu Volkswagen, Grupul Veolia a dezvoltat un sistem prin care căldura rezultată din procesele fabricii este recuperată și introdusă în rețeaua urbană de încălzire. Astăzi sunt recuperați aproximativ 70.000 GJ de căldură reziduală pe an, utilizați pentru alimentarea a circa 6.500 de apartamente și 60 de clădiri publice. Potrivit datelor oficiale, proiectul permite reducerea consumului de cărbune cu aproximativ 4.000 de tone anual și evitarea a aproape 3.500 de tone de emisii de CO₂ anual.

Cazul este relevant nu pentru că aceeași soluție poate fi replicată oriunde, ci pentru mecanismul pe care îl ilustrează: o resursă rezultată dintr-un proces industrial, care anterior trebuia evacuată, întâlnește un consum de energie termică suficient de apropiat pentru a putea fi valorificată. „Acesta este unul dintre elementele esențiale ale unui proiect de recuperare a căldurii: compatibilitatea dintre resursa disponibilă și necesarul real. Nu pornim de la ideea că o anumită tehnologie trebuie implementată, ci de la întrebarea dacă sursa și consumul pot fi conectate în condiții eficiente”, explică Zaharia.

Poznań arată și de ce sistemele de încălzire urbană pot avea un rol aparte în această ecuație: o rețea existentă permite ca energia recuperată într-un punct al orașului să ajungă la mai mulți consumatori. În cazul proiectului din Polonia, căldura industrială recuperată este injectată direct în rețeaua urbană.

Nu este doar o problemă tehnică

Între identificarea unei surse și utilizarea ei există însă și o altă condiție: predictibilitatea. O companie industrială generează căldură ca urmare a propriei activități. Un operator o poate recupera și transporta. Consumatorii au nevoie de o anumită cantitate de energie, în anumite perioade. Iar infrastructura care le leagă poate avea o durată de viață de zeci de ani.

„Dacă dezvolți o infrastructură pentru recuperarea energiei de la o anumită sursă, trebuie să poți evalua și disponibilitatea acelei surse în timp. Fezabilitatea unui asemenea proiect nu ține doar de echipamente, ci de modul în care întregul sistem poate funcționa pe termen lung”, spune Zaharia.

De aceea, evaluarea unei surse de căldură reziduală înseamnă mai mult decât calcularea cantității disponibile de energie. Contează, așadar, investiția necesară, costurile de operare, distanța, profilul consumului și stabilitatea sursei pe întreaga durată a proiectului.

O resursă suplimentară, nu o soluție universală

Căldura recuperată nu înlocuiește celelalte surse necesare unui sistem de încălzire urbană și nici capacitatea de a răspunde perioadelor cu cerere ridicată. Poate însă deveni una dintre resursele disponibile, alături de geotermie, cogenerare, pompe de căldură și alte surse regenerabile sau recuperate. La nivel european, direcția este tocmai către integrarea progresivă a regenerabilelor și a căldurii și răcorii reziduale în sistemele eficiente de încălzire și răcire.

„Nu există un mix care să poată fi copiat de la un oraș la altul. Resursele, infrastructura și profilul de consum sunt diferite. Căldura reziduală devine interesantă acolo unde există condițiile pentru a o integra eficient și unde poate completa celelalte surse ale sistemului”, spune Zaharia.

În apropierea sezonului rece, când atenția se îndreaptă firesc către disponibilitatea energiei și capacitatea infrastructurii de a răspunde perioadelor cu un consum ridicat, discuția despre resursele care pot completa sistemul capătă o relevanță suplimentară. Dar miza este mai largă decât o singură iarnă.

Într-un sector care reprezintă aproximativ jumătate din consumul energetic european, UE începe să acorde mai multă atenție nu doar energiei pe care trebuie să o producă, ci și celei pe care o produce deja și nu o utilizează. Cadrul european include explicit recuperarea căldurii în această transformare, iar proiecte precum cel din Poznań arată că, în anumite condiții, energia care astăzi se pierde poate deveni, în mod real, o resursă.