Το Ντένβερ έχει σχέδιο για θέρμανση και ψύξη κτιρίων χωρίς ορυκτά καύσιμα. Περιλαμβάνει … λύματα;

Το NPR αφιερώνει μια εβδομάδα σε ιστορίες και συζητήσεις για το πώς είναι οι κοινότητες να προχωρήσουμε σε λύσεις για το κλίμα παρά τους σημαντικούς πολιτικούς ανέμους. Καθώς η ομοσπονδιακή κυβέρνηση σταματά τα σχέδια για την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής, οι πολιτείες, οι πόλεις, οι περιφέρειες, ακόμη και οι γειτονιές προσπαθούν να καλύψουν το κενό μειώνοντας την κλιματική ρύπανση και προσαρμοζόμενοι στα ακραία καιρικά φαινόμενα.

DENVER — Όπως σε πολλές αμερικανικές πόλεις, η μεγαλύτερη πηγή κλιματικής ρύπανσης του Ντένβερ είναι τα κτίριά του. Η τροφοδοσία, η θέρμανση και η ψύξη των ουρανοξυστών της πόλης απαιτούν πολλά ορυκτά καύσιμα.

Τώρα, η πόλη δοκιμάζει μια πιο πράσινη λύση. Σχεδιάζει να θερμάνει και να ψύχει ένα σύμπλεγμα μεγάλων κτιρίων στο κέντρο της πόλης χρησιμοποιώντας ένα συνδυασμό νερού, θερμότητας της Γης – και λυμάτων.

Το Cherokee Boiler House, κοντά στο κέντρο του Ντένβερ, βρίσκεται στο κέντρο αυτού του σχεδίου. Παρά το όμορφο εξωτερικό του τούβλου του φυτού, το εσωτερικό του είναι γεμάτο με σωλήνες που κροταλίζουν, πινακίδες κινδύνου και πτώματα κατσαρίδων.

«Μοιάζει σαν ένα καλό μέρος για ένα rave ή δυνητικά μια ταινία τρόμου», λέει ο δήμαρχος του Ντένβερ Μάικ Τζόνστον.

Αλλά η πόλη βλέπει δυνατότητες σε αυτό το λείψανο. Οι αξιωματούχοι της πόλης πιστεύουν ότι θα μπορούσε να παίξει πρωταγωνιστικό ρόλο στον στόχο του Ντένβερ να μειώσει τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου στο μηδέν έως το 2040 – και να εξοικονομήσει δολάρια από τους φορολογούμενους στη διαδικασία.

«Πιστεύουμε ότι στεκόμαστε σε αυτό που μπορεί να είναι το μέλλον της ενέργειας στο Ντένβερ, το οποίο είναι ταυτόχρονα απαλλαγμένο από ρύπανση και οικονομικά προσιτό», λέει ο Johnston.

Θέλετε περισσότερες ιστορίες σαν αυτή; Εγγραφείτε για NPR’s Up First Newsletter

Το Ντένβερ θα πιλοτάρει αυτό που ονομάζεται δίκτυο θερμικής ενέργειας. Παρόμοια δίκτυα υπάρχουν ήδη σε πανεπιστημιουπόλεις και σε ορισμένες πόλεις σε όλο τον κόσμο. Εάν λειτουργεί εδώ, θα μπορούσε να αποτελέσει παράδειγμα για τον τρόπο απαλλαγής από τον άνθρακα ενός πυκνού πυρήνα στο κέντρο της πόλης στις Ηνωμένες Πολιτείες.

Από το σύστημα ατμού σε έναν “περιβάλλον βρόχο”

Περισσότερα από εκατό κτίρια στο κέντρο του Ντένβερ θερμαίνονται επί του παρόντος από το παλαιότερο συνεχώς λειτουργικό εμπορικό σύστημα ατμού στον κόσμο, το οποίο απαιτεί καύση φυσικού αερίου, ένα ορυκτό καύσιμο.

Όταν το δίκτυο ατμού κατασκευάστηκε για πρώτη φορά στα τέλη του 1800, οι εφημερίδες το προανήγγειλαν ως θαύμα. Αλλά σήμερα, είναι διαρροή και αναποτελεσματική.

Οι λογαριασμοί ατμού των πελατών έχουν υπερδιπλασιαστεί την τελευταία δεκαετία, σύμφωνα με το γραφείο κλίματος της πόλης, λόγω του αυξημένου κόστους συντήρησης, των τιμών των ορυκτών καυσίμων και της σταθερής πτώσης πελατών που εγκαταλείπουν το σύστημα.

Ένα διάταγμα της πόλης του 2021 απαιτεί από τα μεγάλα κτίρια στο Ντένβερ να μειώσουν τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου διαφορετικά ενδέχεται να αντιμετωπίσουν κυρώσεις σε λίγα χρόνια. Ωστόσο, η επίτευξη αυτών των στόχων μπορεί να είναι αδύνατη για πελάτες που έχουν κολλήσει στο παλιό σύστημα ατμού, σύμφωνα με την πόλη.

Έτσι, κατά την επόμενη δεκαετία, η πόλη σχεδιάζει να επαναχρησιμοποιήσει μέρη των παλαιών συστημάτων της για να δημιουργήσει ένα νέο δίκτυο θέρμανσης και ψύξης για 11 κτίρια που ανήκουν στην πόλη, το οποίο αποκαλεί «περιβάλλον βρόχου».

Το δίκτυο θα θερμαίνει και θα ψύχει κτίρια χρησιμοποιώντας υπόγειους σωλήνες γεμάτους με νερό. Αυτό το νερό κυκλοφορεί ανάμεσα στα κτίρια σαν ένα τεμπέλικο ποτάμι, συνδέοντάς τα μεταξύ τους σε έναν βρόχο (είναι “περιβάλλον” λόγω της σχετικά χλιαρής θερμοκρασίας του νερού).

Στη συνέχεια, κάθε κτίριο είναι εξοπλισμένο με αντλίες θερμότητας με πηγή νερού. Πρόκειται για υπεραποδοτικές συσκευές που μπορούν να μεταφέρουν ενέργεια από το κυκλοφορούν νερό είτε για θέρμανση είτε για ψύξη του κτιρίου.

«Βασικά, οι αντλίες θερμότητας μπορούν να μεταφέρουν τη θερμότητα όπου τη χρειάζεστε», λέει η Elizabeth Babcock, επικεφαλής του Γραφείου Κλιματικής Δράσης, Αειφορίας και Ανθεκτικότητας του Ντένβερ.

Όταν ένα κτίριο είναι πολύ ζεστό, οι αντλίες θερμότητας απορροφούν θερμότητα από τον εσωτερικό αέρα και τη ρίχνουν στο νερό που κυκλοφορεί. Όταν ένα κτίριο είναι πολύ κρύο, οι αντλίες μπορούν να απορροφήσουν θερμότητα από το νερό για να αυξήσουν τη θερμοκρασία μέσα.

Είναι πολύ σημαντικό, επειδή τα κτίρια συνδέονται μεταξύ τους σε έναν βρόχο, μπορούν να μοιράζονται ενέργεια. Εάν το μουσείο τέχνης υπερθερμανθεί, για παράδειγμα, η αντλία θερμότητας θα απορρίψει την περίσσεια της θερμότητας στο νερό. Αυτό το νερό ρέει στη συνέχεια σε ένα κοντινό δημοτικό κτίριο, όπου μια άλλη αντλία θερμότητας μπορεί να αντλήσει αυτή την επιπλέον θερμότητα για να ζεσταθεί.

Τελικά, το Cherokee Boiler House θα είναι ένας κεντρικός κόμβος για τη διαχείριση του βρόχου – του “εγκεφάλου και του μυαλού” του συστήματος, σύμφωνα με την Drew Halpern, με το γραφείο κλίματος της πόλης.

Η πόλη εκτιμά ότι θα κοστίσει περίπου 280 έως 320 εκατομμύρια δολάρια για την κατασκευή του δικτύου την επόμενη δεκαετία, αν και λέει ότι αυτά τα έξοδα ενδέχεται να μειωθούν. Το πιλοτικό πρόγραμμα χρηματοδοτείται από έναν συνδυασμό δολαρίων πόλης και κρατικής επιχορήγησης. Τελικά, η πόλη μπορεί να χρειαστεί να εκδώσει ομόλογα ή να αναζητήσει ιδιωτικές επενδύσεις για περισσότερη χρηματοδότηση.

Ακόμη και με το υψηλό αρχικό κόστος, ο βρόχος είναι έως και 75% φθηνότερος από άλλους τρόπους απανθρακοποίησης αυτών των κτιρίων, σύμφωνα με το aa Έκθεση σκοπιμότητας 2025και θα είναι φθηνότερο και πιο πράσινο από το να μένεις στον ατμό.

Χτυπώντας τη θερμότητα κάτω από τα πόδια του Ντένβερ

Η πόλη σχεδιάζει να ξεκινήσει με λίγα μόνο κτίρια. Καθώς περισσότερα κτίρια ενώνονται, ο βρόχος θα χρειάζεται περισσότερη ενέργεια για να διατηρεί το νερό στη σωστή θερμοκρασία. Έτσι, η πόλη πιστεύει ότι μπορεί να αξιοποιήσει μια σχεδόν απεριόριστη πηγή καθαρής ενέργειας – τη θερμότητα της Γης.

Για περισσότερα σχετικά με τις κοινότητες που είναι πρωτοπόρες στη γεωθερμική ενέργεια, ανατρέξτε στο Hotspots σειρά από CPR News.Â

Κάτω από χώρους στάθμευσης στο κέντρο της πόλης, η πόλη σχεδιάζει να ανοίξει εκατοντάδες γεωθερμικές γεωτρήσεις, οι οποίες θα αντλήσουν ενέργεια από περισσότερα από 1.000 πόδια υπόγεια.

Αυτά θα λειτουργήσουν ως μια μπαταρία για το δίκτυο. Σωλήνες γεμάτοι με νερό θα βουτήξουν στις τρύπες, όπου θα ανταλλάξουν ενέργεια με τη Γη. Στη συνέχεια, αυτοί οι σωλήνες θα συνεχίσουν σε κτίρια στον βρόχο.

Η γεωθερμική θερμότητα είναι βασικά δωρεάν μετά την κατασκευή του συστήματος, αν και το σκάψιμο των γεωτρήσεων μπορεί να είναι ένα σημαντικό κόστος.

Αλλά η πόλη ελπίζει επίσης να αξιοποιήσει μια άλλη απροσδόκητη πηγή «καθαρής» ενέργειας: τα λύματα.

Η μυστική σάλτσα του Ντένβερ: λύματα

Οι περισσότεροι άνθρωποι δεν σκέφτονται τα λύματα ως πηγή ενέργειας, λέει ο Dan Freedman, διευθυντής τεχνολογίας και καινοτομίας στη Metro Water Recovery, την εταιρεία παροχής λυμάτων της πόλης.

Αλλά το ντους, το πλύσιμο ρούχων και, ναι, το μπάνιο παράγουν ζεστά λύματα γεμάτα θερμικός ενέργεια ※ που γίνεται θερμότητα.

Ο Freedman παραδέχεται ότι δεν είναι το πιο συναρπαστικό σημείο πώλησης του συστήματος.

«Αν είμαστε ειλικρινείς, η γεωθερμία ακούγεται απλώς πιο σέξι από τη θερμική των λυμάτων», είπε ο Freedman κατά τη διάρκεια μιας περιήγησης στις εγκαταστάσεις επεξεργασίας της Metro στο Ντένβερ.

Επί του παρόντος, τα λύματα του Ντένβερ επεξεργάζονται και απορρίπτονται στον ποταμό South Platte ενώ είναι ακόμα ζεστό. Αυτό δεν είναι καλό για την υγεία του ποταμού και σε αρκετά χρόνια, για να συμμορφωθεί με τους κρατικούς περιβαλλοντικούς κανονισμούς, η Metro θα πρέπει να το δροσίσει.

Έχει πολλή ζέστη. Σε ορισμένες καιρικές συνθήκες, τα λύματα μπορεί να περιέχουν περίπου τέσσερις φορές τη θερμότητα που χρησιμοποιούν τα κτίρια στο τρέχον σύστημα ατμού κατά τη διάρκεια του χειμώνα, σύμφωνα με τον Freedman.

Η πόλη ελπίζει να αφαιρέσει μέρος αυτής της θερμότητας για τον βρόχο, χρησιμοποιώντας μια τεχνολογία που ονομάζεται εναλλάκτης θερμότητας που τοποθετείται απευθείας μέσα σε μια μεγάλη γραμμή αποχέτευσης.

Αυτό θα εξοικονομούσε το δίκτυο από το να πληρώνει περισσότερα για την ψύξη των λυμάτων του και να καίει περισσότερη ενέργεια στη διαδικασία. Θα μπορούσε επίσης να ανοίξει μια νέα πηγή εσόδων.

Το μεγαλύτερο σύστημα «ανάκτησης θερμότητας αποχέτευσης» της Αμερικής βρίσκεται ακριβώς στο δρόμο, σε ένα τεράστιο συγκρότημα στο Ντένβερ. Η εφαρμογή της τεχνολογίας σε κλίμακα πόλης, ωστόσο, θα μπορούσε να οδηγήσει σε πολύ πιο διαδεδομένη υιοθέτηση.

“Εάν πετύχει, είμαι απίστευτα σίγουρος ότι θα απογειωθεί”, λέει ο Freedman.

Ένα μοντέλο για άλλα κέντρα;

Το Ντένβερ ξεκινάει από μικρό – σε περίπου δύο χρόνια, μόνο δύο κτίρια και ένα σύστημα τήξης χιονιού στο πεζοδρόμιο θα πιλοτάρουν μια μικροέκδοση του βρόχου. Μέχρι το 2030, η πόλη σχεδιάζει να συνδεθούν εννέα κτίρια.

Ο δήμαρχος Johnston είναι θετικός ότι εάν το πιλότο λειτουργήσει, μπορεί να προσαρμοστεί σε χιλιάδες πελάτες φυσικού αερίου κοντά στο κέντρο της πόλης, επιταχύνοντας την ώθηση της πόλης για την εξάλειψη των εκπομπών της.

«Αν μπορείτε να έρθετε σε ένα από τα πιο πολυσύχναστα, ζωντανά στο κέντρο του κόσμου και να ανακαλύψετε ότι οποιοδήποτε από αυτά τα κτίρια θερμαίνεται και ψύχεται από νερό», λέει, «αυτό είναι μια σημαντική ανακάλυψη για την πόλη και, νομίζω, μια σημαντική ανακάλυψη για τη χώρα».

Επιμέλεια από Rachel Waldholz