A medida que el cambio climático calienta el mundo, necesitamos cada vez más encontrar formas de enfriar nuestros edificios de manera eficiente, al mismo tiempo que reducimos nuestras emisiones para intentar detener el aumento de la temperatura tanto como sea posible. Los acondicionadores de aire tradicionales son un método deficiente para lograr cualquiera de los dos objetivos, pero ¿y si hubiera otra manera?

Dé un paso adelante en el enfriamiento de distrito, un método de enfriamiento de edificios en el que el agua fría de una instalación central pasa a través de tuberías a varios edificios, lo que les permite enfriarse sin necesidad de sus propios sistemas de aire acondicionado que consumen mucha energía. Esto no solo reduce la huella de carbono de cada edificio, sino que también proporciona una forma más económica de enfriar los interiores de los edificios.

Las ideas detrás del enfriamiento de distrito existen desde la década de 1960, dijo Oddgeir Gudmundsson, un experto en enfriamiento de distrito de la empresa de ingeniería Danfoss en Dinamarca. "Es una tecnología relativamente antigua", dijo.

Si bien prevalece en regiones cálidas como Qatar y Dubái, la tecnología ahora también comienza a emplearse en toda Europa, ya que la demanda de refrigeración comienza a aumentar en línea con los aumentos de temperatura. "La demanda de refrigeración en Europa no está tan bien desarrollada como, por ejemplo, en EE. UU. o Japón", dijo Gudmundsson. "Pero se está volviendo cada vez más (popular)".

Mientras que en Europa menos del 1 % de las unidades de refrigeración son unidades de refrigeración urbanas, en algunos países se ha adoptado más fácilmente, como en Suecia, donde su cuota de mercado es de alrededor del 25 %.

En la refrigeración urbana, el agua se transporta a los edificios mediante tuberías desde una instalación central donde se ha enfriado. Esta agua se puede utilizar en los sistemas de ventilación. El aire que fluye a través de las tuberías empuja el aire frío hacia el interior de un edificio a través de las rejillas de ventilación para que actúe como aire acondicionado, y luego el agua se recicla para volver a enfriarse.

La refrigeración urbana puede ser mucho más eficiente que los sistemas de aire acondicionado tradicionales, que a menudo dependen de equipos construidos en la parte superior de un edificio que consumen mucha energía. La refrigeración urbana también puede beneficiarse de tomar agua fría de fuentes naturales, como un lago, para reducir los requisitos de energía.

Esto puede significar enfriamiento gratuito si tiene acceso a ríos, lagos profundos u océanos, dice Gudmundsson. "Si tiene un clima frío como el de Estocolmo o Copenhague, puede tomar el frío del aire ambiente. Más comúnmente, tiene enfriadores que enfrían el agua, que corre por tuberías desde las instalaciones centrales hasta los consumidores".

La refrigeración urbana se adapta mejor a los edificios comerciales en Europa, que requieren refrigeración durante todo el año, a diferencia de los edificios residenciales, que en la mayoría de los lugares solo necesitan refrigeración durante un máximo de tres meses en la parte más calurosa del verano. "En los edificios residenciales, la demanda de refrigeración es muy limitada", dijo Gudmundsson.

No obstante, la refrigeración urbana puede desempeñar un papel importante en la lucha contra el cambio climático en Europa. Puede ser hasta diez veces más eficiente que los sistemas de refrigeración convencionales, reduciendo significativamente el consumo de energía de un gran número de edificios y permitiendo un paso significativo hacia la neutralidad de carbono. "En un sistema de carbono neutral, es muy importante que reduzcamos los picos (de energía) tanto como sea posible", dijo Gudmundsson.

También hay otros beneficios de la refrigeración urbana. Reduce el ruido al eliminar la necesidad de unidades de aire acondicionado ruidosas, mientras que también libera espacio en los edificios, como en sus techos, donde se pueden construir otras instalaciones, como un jardín o un área común. Y agrega flexibilidad a la red eléctrica, lo que permite el uso de más energía renovable en los sistemas de enfriamiento al cambiar las demandas de energía a períodos en los que hay más energía renovable disponible.

Ahorro de energía

Con muchos sistemas de refrigeración de distrito ya en funcionamiento, es importante averiguar cómo mejorar los sistemas existentes. Susana López del centro de investigación y tecnología Tekniker en España fue la coordinadora del proyecto INDIGO, que buscó hacer precisamente eso mediante el uso de algoritmos y otras técnicas para mejorar un sistema de refrigeración de distrito en un hospital en el norte de España.

"La idea de INDIGO era desarrollar diferentes sistemas de gestión para la generación, distribución y consumo", dijo López, "para mejorar la forma en que estamos entregando el enfriamiento a un edificio, la eficiencia de la distribución y para administrar la producción".

El proyecto hizo esto de tres maneras. El primero fue desarrollar un algoritmo para optimizar las bombas utilizadas para mover el agua a través de la red. A pesar de ser solo un proyecto piloto, el hospital decidió mantener el sistema en funcionamiento 'por el alto ahorro que lograron', dijo López, con ahorros de energía de más del 50% después de un año de funcionamiento.

Otro desarrollo fue aumentar la diferencia de temperatura entre el agua entrante y saliente, reduciendo las ganancias de calor en la red, lo que permitió un ahorro de energía de alrededor del 18%. El tercero fue analizar la cantidad de refrigeración necesaria en el sitio, para modificar a qué capacidad se necesitaba suministrar agua fría a los edificios.

Los resultados mostraron que los sistemas de enfriamiento de distrito existentes podrían hacerse más eficientes sin la necesidad de ningún equipo o infraestructura adicional. “No cambiamos los medios de producción ni la distribución”, dijo López. "Lo que hicimos fue incluir medidas a lo largo de la propia red para poder gestionarlas de una forma diferente".

Si bien proyectos como este son prometedores, una adopción más generalizada de refrigeración urbana no está exenta de desafíos. Un problema es que la instalación de los sistemas puede ser disruptiva, dando como resultado que las calles en un área deban cerrarse mientras se instalan las tuberías. "Esto puede ser un gran problema", dijo Gudmundsson.

Otra es que la refrigeración urbana puede ser costosa inicialmente y los ahorros de costos pueden tardar un tiempo en verse. "Son proyectos bastante costosos y hay mucha inversión inicial", dijo Gudmundsson, con pocos fondos gubernamentales disponibles para implementar los sistemas. “Hasta donde yo sé, no existe un sistema de enfriamiento de distrito que esté subsidiado”, dijo. Sin embargo, una vez implementado, puede avanzar rápidamente, como lo demuestra su adopción generalizada en Suecia.

No obstante, podría tener un papel importante que desempeñar en nuestro futuro sostenible. “La demanda de electricidad por aire acondicionado está aumentando mucho en los veranos”, dijo López. "Tendremos que encontrar soluciones sobre cómo proporcionar servicios de refrigeración sin aumentar nuestra demanda de energía, y la refrigeración urbana es definitivamente una de las piezas del rompecabezas".