Descarbonización

El camino hacia la descarbonización

El camino hacia la descarbonización: de los sistemas híbridos a un entorno vital sin carbono
El camino hacia la descarbonización: de los sistemas híbridos a un entorno vital sin carbono

¿Qué relación tienen la descarbonización y la supermodelo Cara Delevingne?

Cara Delevingne, modelo, actriz y activista británica, se ha asociado con Vattenfall -empresa estatal sueca de energía que opera en toda Europa y es uno de los principales productores y distribuidores de electricidad y calefacción-, para lanzar la innovadora bruma facial ‘Industrial Emissions Face Mist’.

Este producto pretende poner de relieve el uso de hidrógeno libre de combustibles fósiles como solución para combatir las emisiones nocivas para el clima.

Con esta campaña, la empresa energética estatal sueca apuesta seriamente por la transformación total: dar prioridad a las fuentes de energía renovables, como la eólica, la hidráulica y la biomasa.

Activismo medioambiental

Estas colaboraciones e iniciativas en el ámbito del cambio climático no son únicas. El activismo de los famosos (Leonardo DiCaprio, David Attenborough y muchos otros) es una poderosa herramienta para implicar al público en la protección del medio ambiente y el fomento de la sostenibilidad. Al financiar organizaciones ecologistas y llamar la atención sobre la urgencia de la acción climática, los activistas famosos desempeñan un papel importante en los esfuerzos de conservación y presionan a los líderes políticos para que tomen medidas eficaces.

A pesar de la atención y la prensa en torno al activismo, cuando hablamos de descarbonización y carbono cero, debemos centrar nuestra atención en iniciativas más prácticas, directas y de mayor impacto.

Europa por la neutralidad climática

En la Unión Europea, estas iniciativas están empezando a ponerse en marcha. Y la aplicación de este proceso está en manos de todos y cada uno de los ciudadanos de la UE, de su elección personal y del enfoque de su vida cotidiana. Por eso, con el apoyo de los gobiernos, una normativa acertada y los mecanismos financieros y de información adecuados; la Unión Europea podría estar en la cresta de la ola del cambio por un futuro de emisiones cero.

La UE aspira a alcanzar la neutralidad climática en 2050, en consonancia con el Pacto Verde Europeo y el Acuerdo de París. Esta transición representa tanto un reto urgente como una oportunidad para un futuro mejor. Todos los sectores de la sociedad, incluidos el de la energía, la industria, el transporte, los edificios, la agricultura y la silvicultura, contribuirán a este objetivo. La descarbonización de la calefacción es esencial para que la Unión Europea cumpla sus objetivos de emisiones de carbono a largo plazo.

Consumo energético vinculado al sector inmobiliario

¿Qué porcentaje de la energía total utilizada para calefacción y la refrigeración en la U.E se destina a la calefacción de edificios?

A escala mundial, la calefacción de edificios representa alrededor del 10% de las emisiones de carbono, liberando 4 gigatoneladas (Gt) de CO2 cada año. En la Unión Europea, este porcentaje es significativamente mayor: más de 1/3 de las emisiones, es decir, el 42%, son generadas por los edificios. Mientras muchos otros sectores han avanzado en la reducción de su huella de carbono, el sector inmobiliario se descarboniza lentamente y sus emisiones siguen siendo elevadas. Dada la urgencia por reducir las emisiones para limitar los efectos del cambio climático, es crucial comprender por qué los avances en este sector han sido tan limitados y qué medidas pueden adoptarse para acelerar la transición.

El camino hacia la descarbonización: de los sistemas híbridos a un entorno vital sin carbono

Dificultades para la descarbonización del sector inmobiliario

Una de las principales razones de la lenta descarbonización del sector inmobiliario es su complejidad y diversidad. Los edificios tienen formas y tamaños muy diferentes y se utilizan para fines diversos, desde residenciales hasta comerciales e industriales. Además, los edificios están situados en diferentes climas y tienen sistemas de calefacción inadecuados y anticuados, lo que supone un reto único a la hora de reducir las emisiones. Asimismo, la descarbonización de los edificios existentes requiere una estrategia diferente a la del planteamiento de construcción de nuevos edificios con cero emisiones de carbono, lo que dificulta el desarrollo de una solución única.

Consejos para aislar y contribuir a la descarbonización del sector inmobiliario.

A pesar de los retos, el inmobiliario es un sector maduro, que dispone de las tecnologías necesarias para emprender su descarbonización. Hay muchas opciones para reducir las emisiones en relación a los inmuebles, desde:

  • Cubiertas de edificios energéticamente eficientes
  • Sistemas de energías renovables
  • Aislamiento de conductos y cavidades de aire
  • Elección de electrodomésticos e iluminación energéticamente eficientes
  • Instalación de acristalamientos de bajas emisiones
  • Instalación de bombas de calor híbridas

De los sistemas híbridos a un entorno vital sin carbono

La consultora mundial Guidehouse es la fuente del estudio más reciente y significativo en el campo de la descarbonización, que tiene como centro de atención el entorno en el que se ha construido. En dicho estudio se comparan dos soluciones de descarbonización de edificios. Ambas dan prioridad al uso de bombas de calor eléctricas y hacen hincapié en las medidas de eficiencia energética en los edificios, como la instalación de fuentes de calor eficientes y la reducción de la dependencia de los combustibles fósiles.

Según Guidehouse, el camino sostenible hacia la descarbonización es el núcleo de la Solución B: una transición suave y gradual hacia sistemas híbridos, que garantice la plena descarbonización.

Solución A – electrificación elevada

La solución A se centra en una electrificación elevada, mientras que la solución B optimiza la electrificación integrando calefactores híbridos y otras tecnologías. La solución B también incluye soluciones híbridas para calentar edificios que no son aptos para bombas de calor y prevé un uso significativo de gases de emisión reducida.  Ambas soluciones dan prioridad a la eficiencia energética de la estructura del edificio y utilizan sistemas eficientes como la calefacción por suelo radiante y los radiadores de baja temperatura. También se instalan sistemas solares térmicos y fotovoltaicos (FV) para reducir la dependencia de la electricidad adicional o de la energía basada en combustibles sólidos.

Solución B – solución híbrida

Según Guidehouse, el camino sostenible hacia la descarbonización es el núcleo de la Solución B: una transición suave y gradual hacia sistemas híbridos, que garantice la plena descarbonización.

La solución B es práctica y rentable. Los sistemas híbridos permiten la electrificación en zonas inadecuadas para las bombas de calor autónomas. Se pospone la reconversión de la estructura del edificio y de los sistemas internos de calefacción para una fase posterior. Aprovechando el importante potencial de descarbonización que ofrecen los sistemas híbridos. Esta tecnología permite adaptarse a los distintos edificios y minimizar los costes de inversión. Además, los sistemas híbridos reducen el consumo de gas (o petróleo) en un 70-90% , lo que permite una profunda renovación por fases de los edificios hacia un nivel cero de emisiones.

Horizonte 2025

Con la solución híbrida alcanzaríamos la plena descarbonización en 2050, al reducir los costes del sistema y las limitaciones de la generación de electricidad. Para el 2025 requerirá menos de un tercio del consumo actual de combustibles fósiles para calefacción. Incrementando la demanda de gases renovables (biometano e hidrógeno) hasta los 395 TWh/año (derivados de materias primas eólicas, solares y de residuos). Según lo previsto en los paquetes Fit-for-55 y REPowerEU.

Los sistemas híbridos, factor clave para reducir las emisiones con un hogar energéticamente eficiente y sostenible

Gracias a la Solución B, vemos que los sistemas híbridos desempeñan un papel clave en la transición hacia la descarbonización del parque de edificios. Ya que tienen un potencial significativo para reducir la dependencia del gas natural para la calefacción y producción de ACS, especialmente en la Unión Europea.

Los sistemas híbridos están probados y son flexibles, lo que permite personalizarlos y adaptarlos a las condiciones cambiantes. Además, pueden integrarse perfectamente en los sistemas de calefacción existentes utilizando tecnologías respetuosas con el medio ambiente.

¿Qué es un sistema híbrido?

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Un sistema híbrido se define como una bomba de calor aire/agua de accionamiento eléctrico, combinada con una caldera de condensación de gas, con un controlador del sistema para controlar toda la instalación. Aquí también podemos señalar que, en determinados casos, se pueden utilizar calderas de gasóleo y biomasa. El sistema de control se optimiza en función del coste o de las emisiones de carbono, según el nivel de confort deseado. La medición precisa del rendimiento de los sistemas híbridos es fundamental para proporcionar a los usuarios información sobre el ahorro potencial de costes y carbono en diferentes escenarios de uso.

De serie, un sistema híbrido de bomba de calor incluye una bomba de calor eléctrica, una caldera de condensación y un acumulador de ACS, lo que permite calentar el ambiente y suministrar agua caliente de forma eficiente. El sistema está controlado por una única unidad de control que gestiona las fuentes de combustible, las temperaturas de funcionamiento y establece prioridades para la distribución de calor al sistema de calefacción y al acumulador de agua caliente.

¿Cómo ayudan los sistemas híbridos a descarbonizar el sector inmobiliario?

Mediante la aplicación de una sólida estrategia de control, los sistemas híbridos pueden conseguir ahorros de carbono comparables a los de las bombas de calor.

La combinación de una caldera de condensación de gas y una bomba de calor controlada por un controlador de sistema en sistemas híbridos ha demostrado sistemáticamente resultados positivos en términos de ahorro de carbono, eficiencia energética y rentabilidad en diversos estudios de casos.

El dimensionado eficiente de los sistemas híbridos implica dimensionar la bomba de calor por debajo de la demanda de calor de diseño del emplazamiento y maximizar su carga media para garantizar su rendimiento óptimo.

Dar prioridad a la bomba de calor sobre la caldera siempre que sea posible es la estrategia de funcionamiento más eficiente para los sistemas híbridos.

La caldera funciona mejor en climas más fríos, satisfaciendo los picos de demanda y manteniendo el confort sin sobrecargar la red. Al mismo tiempo, la caldera cubre la mayor parte de las necesidades de producción de ACS.

En el parque de edificios existente, los sistemas híbridos también permiten el uso de sistemas de calefacción de alta temperatura existentes o nuevos (por ejemplo, con radiadores) y la producción directa y cómoda de ACS sin necesidad de calderas acumulación ni del funcionamiento intermitente del sistema de calefacción para el suministro de agua caliente.

Desde el punto de vista de los costes, los sistemas híbridos son más resistentes a las fluctuaciones de los precios de la energía y proporcionan estabilidad en respuesta a los cambios en la red y su infraestructura existente.

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Próximos pasos: direcciones clave y eliminación de obstáculos

Para acelerar el avance hacia la Decisión B y, en consecuencia, la reducción de las emisiones del sector inmobiliario mediante sistemas híbridos, la Unión Europea debe actuar en varios frentes.

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Primer frente

Uno de ellos es el de las normas mínimas de eficiencia energética (NMEE), fundamentales para la transformación del sector. Mientras que un tercio de los países tienen algún tipo de requisito de eficiencia energética en los códigos de construcción, muchos no tienen disposiciones en vigor para los edificios existentes, y muy pocos son lo suficientemente estrictos como para garantizar el cumplimiento del Acuerdo de París. Al mejorar el rigor, el alcance y la aplicación de los códigos y normas de construcción, los gobiernos pueden ayudar a acelerar la transición hacia un entorno construido con cero emisiones de carbono.

Segundo factor limitante

Otro factor que supone un obstáculo para la implantación de sistemas híbridos pueden ser los elevados costes iniciales, las limitaciones cuantitativas y la escasez de instaladores. En más de 21 países de la UE existen incentivos financieros para que los sistemas de bombas de calor sean más asequibles para los clientes finales. Y no sólo eso: los gobiernos de estos países estimulan activamente esta transición con normativas, leyes y reciclaje.

Fijémonos en los Países Bajos, por ejemplo. Los Países Bajos, que históricamente han sido el país de la UE con la red de gas más sofisticada y extensa, están trazando un nuevo rumbo en su camino hacia la descarbonización: el Ministro holandés de Vivienda, Hugo de Jonge, ha anunciado que las bombas de calor híbridas se convertirán en el sustituto estándar de los sistemas de calefacción de gas para 2026. Los propietarios podrán optar por redes de calefacción urbana o bombas de calor totalmente eléctricas. Algunas propiedades que no sean aptas para bombas de calor o calefacción urbana quedarán excluidas del programa. El Gobierno neerlandés se ha comprometido a que todos los hogares del país estén libres de gas en 2050, con el objetivo de convertir 2.000 viviendas en los dos primeros años y 1,5 millones en 2030.

Eliminación de obstáculos

El ejemplo anterior muestra que gran parte de la difícil pero importante tarea de la descarbonización reside en la provisión de condiciones favorables (precio, impuestos, etc.) por parte de los gobiernos. Es crucial garantizar que todos los actores relevantes en el proceso de descarbonización estén suficientemente bien informados, motivados e incentivados para adoptar opciones de carbono cero. Esto incluye a propietarios, arrendadores, inquilinos y otros agentes independientes que toman decisiones sobre el diseño, la construcción y el mantenimiento de los edificios.

Conclusiones

El futuro del suministro de calefacción, refrigeración y agua caliente al sector de la construcción será testigo de una importante expansión de las capacidades tecnológicas. Los sistemas híbridos y las bombas de calor ofrecen una transición fácil hacia la descarbonización , ya sea descarbonizando la red de gas o cambiando a un sistema totalmente eléctrico. Estos sistemas híbridos representan una solución práctica para reducir inmediatamente las emisiones de carbono en el hogar y, en consecuencia, reducir el volumen de emisiones nocivas generadas por el sector. Es crucial reconocer el potencial de los sistemas híbridos y las bombas de calor en los debates políticos como una vía viable para alcanzar el consumo neto cero, especialmente con la aplicación de determinadas normas de gestión de híbridos que garanticen la reducción de las emisiones de carbono.

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