Inginerii finlandezi au construit o centrală care poate stoca căldură vara în subteran pentru a încălzi oraşe iarna, cu ajutorul unui sistem de ţevi inovative

Încălzirea oraşelor pe timp de iarnă încă mai consumă o cantitate impunătoare de energie. În acelaşi timp, vara există un surplus de căldură şi se consumă altă energie pentru a răci locuinţele. Soluţia simplificată până la un absolut genial ar fi să se poată stoca frigul de iarnă, pentru a fi livrat vara, iar căldura toridă a verii să fie captată pentru a fi livrată iarnă. În lume există câteva asemenea încercări, iar acum inginerii finlandezi cu construit o centrală care poate stoca în subteran excesul de căldură din timpul verii, pentru a încălzi apoi localităţile din jur pe timp de iarnă cu acea căldură. Şi a făcut totul cu un sistem de ţevi inovatoare.

Toată ideea a pornit acum câţiva ani, când finlandezii au construit centrala Lounavoima din oraşul Salo, de aproape 25 mii locuitori. Centrala furnizează căldură şi apă caldă acestui oraş şi altor câteva localităţi din jur, bazându-se în primul rând pe incinerarea deşeurilor menajere nereciclabile. Principiul de bază e unul foarte răspândit în ţările scandinave, când gunoiul trece iniţial prin sortări şi reciclări, iar partea care rămâne e folosită pentru aceste centrale de căldură.

Doar că pe timp de vară o mare parte din căldura generată se pierde. Centrala Lounavoima produce anual 180 GWh de căldură, dar la nivelul unui întreg an se pierde aproape in sfert din ea, întrucât vara e nevoie doar de apă caldă şi foarte rar de căldură. Asta înseamnă peste 40 GWh de energie termică disipată în aer.

În acelaşi timp, iarna, când temperaturile ajung la -20 grade Celsius şi mai jos, uneori e nevoie de conectarea boiler-elor suplimentare, care să susţină centrala de bază pentru a putea livra căldura necesară. Noua tehnologie vine să rezolve această problemă printr-un proiect iniţial, care ar putea fi scalat ulterior la scară şi mai mare.

Această tehnologie a presupus forarea unor sonde adânci, cu crearea unei reţele de ţevi în adâncime, care să capteze căldura. S-au făcut forări de până la peste 2.000 metri adâncime, acolo unde temperatura naturală a solului e deja una de 60-80 grade Celsius în solul Finlandei.

Această căldură subterană ar fi insuficientă pentru a fi singura sursă a căldurii pentru sistemul de încălzire centralizat, însă serveşte drept un mediu perfect pentru a stoca energia termică pe termen lung, determinând pierderi minime.

Pe lângă asta, ţevile sunt realizate dintr-un material compozit special, formată din fibră de sticlă ranforsată cu carbon, inventat tot în Finlanda. Acest material e imun la coroziune şi deformare, şi e suficient e rigid şi rezistent încât să facă faţă acestor adâncimi.

Cea mai importantă calitate a acestuia e izolarea termică foarte bună pe care o oferă, ceea e ajută şi mai mult la evitarea pierderilor de căldură de la un sezon la altul.

Astfel, atunci când vara centrala funcţionează şi generează căldură în exces, ea încălzeşte o soluţie de apă cu aditivi din acest circuit, iar apa e trimisă prin interiorul acestor ţevi în adâncuri, fiind stocată caldă. Izolarea termică şi medul cald geotermal îi permit apei să rămâne caldă până iarna, iar iarna ea poate reveni la suprafaţă, pentru se alătura circuitului curent şi a încălzi oraşele din jur.

Puterea termică doar a acestui sistem adiţional e de peste 6 MW, iar capacitatea lui de stocare e de 14 GWh. Prin urmare, el poate contribui aproape toată iarna, unindu-şi forţele cu arderea curentă de pe timp de iarnă, pentru a încălzi oraşele. Şi pentru că în Finlanda sezonul de încălzire e mai lung de 6 luni, sistemul geotermal poate fi oprit în zilele mai calde şi poate fi inclus la maxim în zilele reci, astfel încât să nu mai fie nevoie de boiler-ele adiţionale sau acestea să funcţioneze şi mai rar.

Cifra de 14 GWh poate părea greu e perceput la scară mai mare, dar ea reprezintă aproape 10% din necesităţile de consum termic ale sistemului asigurat de această centrală. Un oraş mai mare, de 100.000 locuitori, s-ar putea încălzi cam o jumătate de lună de iarnă cu această energie.

Respectiv, un oraş de 25 mii locuitori ar putea beneficia de 2 luni de încălzire, iar dacă mai punem la socoteală clima mai rece a Finlandei şi apa caldă generată, putem estima că doar stocarea realizată acum de inginerii finlandezi ar putea asigura mai mult de o lună de căldură în timpul iernii.

Dar, aşa spuneam, aici sistemul funcţionează mai mult complementar, pentru că aşa e mai eficient. Şi până la urmă, face exact ceea ce spuneam în acea idee simplă de la început — captează căldura în exces produsă vară de la incinerarea deşeurilor şi o stochează la 2.000 metri adâncime, pentru a o folosi iarna. Iar graţie materialelor hi-tech din care e construită reţeaua de ţevi şi a căldurii geotermale care o înconjoară, pierderile sunt absolut minime, până la erori statistice neglijabile, după cum afirmă inginerii finlandezi.