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Há muitas pessoas que pensam que não adianta electrificar coisas como carros e equipamentos de aquecimento doméstico se a electricidade que utilizam provém de estações geradoras térmicas a carvão. Afinal, é amplamente sabido que as centrais a carvão criam mais emissões de carbono do que qualquer outra tecnologia de geração térmica. As bombas de calor reduzem as emissões se funcionarem com eletricidade proveniente de uma rede suja?

Com certeza, segundo pesquisadores do Laboratório Nacional de Energia Renovável. Eles modelaram todo o parque habitacional dos EUA e descobriram que, ao longo da vida útil esperada do aparelho, de 16 anos, a mudança para bombas de calor para aquecimento e arrefecimento reduz as emissões em cada um dos 48 estados contíguos.

Na verdade, as bombas de calor reduzem a poluição por carbono, mesmo que o processo de limpeza da rede dos EUA seja mais lento do que os especialistas esperam. A equipe do NREL usou seis cenários futuros diferentes para a rede, desde uma descarbonização agressiva (95% de eletricidade livre de carbono até 2035) até uma descarbonização lenta (apenas 50% de eletricidade livre de carbono até 2035). Joule.

Aqui está o resumo das descobertas:

A electrificação da combustão de combustíveis fósseis em edifícios é uma componente chave para atingir as metas globais de emissões de gases com efeito de estufa. Utilizamos simulações físicas de 550,000 domicílios estatisticamente representativos para analisar distribuições dos custos e benefícios de três níveis de desempenho de bombas de calor ar-ar, com e sem atualizações de isolamento, em toda a diversidade do parque habitacional dos EUA.

Encontramos reduções positivas de gases de efeito estufa em todos os estados dos EUA para todos os níveis de desempenho em cinco cenários de rede elétrica de 2022 a 2038, com a adoção total reduzindo as emissões nacionais em 5% a 9%. Concluímos que as bombas de calor ar-ar poderiam ser rentáveis ​​sem subsídios em 59% dos agregados familiares (65 milhões).

Essa conclusão merece ser repetida. A substituição de fontes de aquecimento térmico por bombas de calor poderia reduzir as emissões totais de carbono nos Estados Unidos entre 5 e 9%. Você consegue pensar em alguma outra tecnologia disponível para indivíduos que possa fazer isso? Claro, carros elétricos poderiam. Sim, atualizar o isolamento e vedar fissuras pode fazer maravilhas para reduzir as emissões.

Mas as bombas de calor podem eliminar uma grande parte da pegada de carbono do país, mesmo que não sejam alimentadas por energias renováveis ​​e as pessoas possam fazê-lo sozinhas. Os incentivos contidos na Lei de Redução da Inflação podem ajudar.

De acordo com o Mídia canário, em 2023, as fontes de energia renováveis ​​forneceram apenas 21% da geração de eletricidade nos EUA, com a energia nuclear chegando a 19%. Os restantes 60% da energia provêm da queima de combustíveis fósseis, pelo que a rede na maior parte dos EUA ainda é uma importante fonte de poluição por carbono.

Bombas de calor reduzem emissões de carbono

Os investigadores do NREL descobriram que as bombas de calor reduzem as emissões anuais de energia das famílias numa média de 36 a 64% – ou 2.5 a 4.4 toneladas métricas de dióxido de carbono equivalente por ano por unidade habitacional. É uma quantidade impressionante de emissões. Para contextualizar, evitar 2.5 toneladas métricas de emissões de CO2 equivale a não queimar 2,800 libras de carvão. Isso é o mesmo que não dirigir carro por meio ano ou mudar para uma dieta vegana por 14 meses.

Eric Wilson, engenheiro de pesquisa sênior do NREL e principal autor do estudo, disse Mídia canário, "Muitas vezes ouço pessoas dizendo: 'Ah, você deveria esperar para instalar uma bomba de calor porque a rede ainda está suja', mas isso é uma lógica errada. É melhor mudar agora do que mais tarde – e não ficar preso em mais 20 anos de um forno ou caldeira a gás.”

A mesma análise se aplica aos carros elétricos. De acordo com Conexões climáticas de Yale, mesmo na Virgínia Ocidental, onde mais de 90% da electricidade provém da queima de carvão, os carros eléctricos ainda utilizam cerca de 33% menos energia do que a gasolina. Os VEs carregados na Virgínia Ocidental também reduzem a poluição por carbono em 30%.

A economia de emissões tende a ser maior em estados com invernos mais frios e caldeiras e fornos que funcionam com óleo combustível. Maine é líder entre os estados dos EUA com inverno frio. Lá, as bombas de calor provaram ser tão populares lá do que o estado já superou a meta de adoção de bombas de calor dois anos antes do previsto. Uma rede suja não anula os benefícios climáticos de uma bomba de calor. Essa é a importância do estudo NREL.

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Bombas de calor de fonte de ar e de fonte terrestre

Uma análise de 2023 do think tank climático RMI apoia ainda mais o clima das bombas de calor boa fé. Nos 48 estados continentais, a RMI descobriu que a substituição de um forno a gás por uma bomba de calor começa a reduzir as emissões logo no primeiro ano de instalação e todos os anos seguintes durante toda a sua vida útil.

Os estudos RMI e NREL concentraram-se em bombas de calor de fonte de ar, que extraem calor do ar exterior e podem ser três a quatro vezes mais eficientes que os fornos a gás. Mas bombas de calor geotérmicas estão se tornando mais populares e podem ser cinco vezes mais eficientes que os fornos a gás, proporcionando reduções ainda maiores de gases de efeito estufa.

NREL criou um site online painel interativo você pode usar para determinar o quanto a mudança para bombas de calor reduzirá as emissões de carbono nas residências em cada estado. Noaba estados, você pode filtrar de acordo com seu estado, tipo de construção e combustível para aquecimento. Por exemplo, com base num cenário de descarbonização moderada da rede no estado do Colorado, uma casa unifamiliar que substitua um forno a gás por uma bomba de calor poderia reduzir as emissões em impressionantes 6 toneladas métricas de dióxido de carbono todos os anos.

Religando a América planejador de eletrificação pessoal usa informações mais específicas sobre a sua casa e também é um recurso útil, assim como qualquer auditor de energia ou empresa de descarbonização de toda a casa que calcula a economia de emissões como parte de uma auditoria energética residencial.

Uma conclusão final que Wilson compartilhou: se todos os lares americanos com aquecimento a gás, petróleo ou resistência elétrica ineficiente trocassem esses itens por bombas de calor, as emissões de toda a economia dos EUA diminuiriam de 5% a 9%. É assim que as bombas de calor são poderosas como ferramentas de descarbonização.

O Takeaway

Se há uma mensagem aqui, é que você não precisa esperar que a rede elétrica da sua área seja 100% abastecida por energias renováveis ​​antes de mudar para bombas de calor ou carros elétricos. Ambas são muito mais eficientes do que as caldeiras a gás, os fornos a petróleo ou os carros convencionais, que os seus benefícios na redução das emissões de carbono superam o impacto das redes mais sujas. Aquecedores de água com bomba de calor apenas aumentar os benefícios disponíveis para os proprietários de casas.

A palavra está se espalhando. Segundo dados do Instituto de Ar Condicionado, Aquecimento e Refrigeração, os americanos compraram 21% mais bombas de calor em 2023 do que os fornos a gás de queima de metano. Essa é a maior bomba de calor de chumbo aberta em relação aos fornos convencionais no Duas décadas desde que o grupo comercial começou a manter registros.

Se os EUA pretendem reduzir significativamente as suas emissões totais de carbono, as bombas de calor serão uma parte essencial desse processo.

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• Fonte: https://cleantechnica.com/2024/03/11/heat-pumps-are-still-a-good-investment-even-if-your-grid-is-powered-by-coal/