Posizioni del progetto di progettazione e implementazione del riscaldamento e del raffreddamento geotermico della comunità
NREL è partner e beneficiario di finanziamenti per quattro degli 11 progetti geotermici comunitari selezionati dal GTO e fornisce assistenza tecnica a due delle comunità selezionate nell’ambito di altri programmi DOE. Grafica di Nicole Leon-Molina, NREL
Più riscaldamento e raffreddamento geotermico potrebbero arrivare in una comunità vicino a te, grazie a una nuova iniziativa finanziata dal Geothermal Technologies Office (GTO) del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti (DOE).
Questa iniziativa fornirà fino a 13 milioni di dollari in due fasi per supportare le soluzioni geotermiche guidate dalla comunità. Il National Renewable Energy Laboratory (NREL) è stato nominato subdestinatario di quattro delle 11 comunità selezionate per progetti di progettazione e implementazione di riscaldamento e raffreddamento geotermico su scala comunitaria.
NREL assisterà le comunità in Colorado (Carbondale), Vermont (Middlebury) e Alaska (Seward e una remota comunità vicino a Nome) per installare tecnologie geotermiche distrettuali o di rete.
“Questi progetti ci consentono di portare la ricerca e l’esperienza all’avanguardia di NREL nelle comunità in cui la transizione verso una fonte di energia pulita come quella geotermica avrà un impatto maggiore”, ha affermato Amanda Kolker, responsabile del programma di laboratorio geotermico presso NREL.
I progetti sono incentrati sullo sviluppo, la progettazione e l’installazione di sistemi di teleriscaldamento e raffreddamento geotermici nuovi o adattati che forniscano almeno il 25% del carico di riscaldamento e raffreddamento in queste comunità. I sistemi attingono al sottosuolo terrestre per fornire riscaldamento e raffrescamento a basse emissioni di carbonio sia alle imprese che agli spazi residenziali tramite una rete di distribuzione sotterranea che utilizza una varietà di tecnologie, come le pompe di calore geotermiche su scala distrettuale e l’energia geotermica ad uso diretto (ad es. acqua).
I ricercatori del NREL sono fondamentali per la progettazione e l’implementazione di questi progetti, che fanno parte dell’iniziativa Justice40 della Casa Bianca per garantire che il 40% dei benefici complessivi di alcuni investimenti federali vadano a città e quartieri svantaggiati degli Stati Uniti.
Queste diverse comunità mostrano una gamma di sistemi di dimensioni, tecnologie e aree geografiche, fornendo ampi casi di studio che possono essere utilizzati per implementare soluzioni di riscaldamento e raffreddamento pulite simili in altre comunità. I progetti selezionati identificheranno anche soluzioni per migliorare le condizioni di giustizia ambientale e sviluppare carriere legate alle fonti di energia rinnovabile attraverso l’istruzione tecnica e iniziative di transizione della forza lavoro.
“Questo ci offre la possibilità di applicare le nostre conoscenze per supportare la progettazione e lo sviluppo di questi sistemi”, ha dichiarato Matt Mitchell, ricercatore presso il Building Technologies and Science Center di NREL e responsabile NREL per i progetti a Middlebury e Seward. “Il nostro lavoro qui aiuterà a far uscire questi sistemi. Ci aiuta anche a saperne di più su di loro e su come queste cose possono essere fatte meglio in futuro, il che aiuta tutti a lungo termine.
Carbondale, Colorado
Per il progetto Carbondale, NREL collaborerà con Clean Energy Economy for the Region, un’organizzazione senza scopo di lucro con sede nel Colorado occidentale, per installare pompe di calore geotermiche. Queste pompe di calore sosterranno un distretto a zero emissioni e riscalderanno e raffrescheranno diversi edifici chiave della comunità, inclusi gli uffici del distretto scolastico, una biblioteca, 20 unità abitative a prezzi accessibili, una scuola superiore, un centro per organizzazioni non profit e residenze cittadine. Inoltre, il team di progetto sta anche prendendo in considerazione cosa significherà questa transizione per la forza lavoro locale.
“L’obiettivo di questo progetto è sostituire il gas naturale in tutto il loro distretto energetico con pompe geotermiche per il riscaldamento e il raffreddamento in modo da poter eliminare gli impatti ambientali della combustione del gas naturale”, ha affermato Xin Jin, ricercatore presso il Building Technologies and Science Center di NREL e NREL capo del progetto Carbondale.
Middlebury, Vermont
In collaborazione con GTI Energy, un’organizzazione di ricerca e formazione focalizzata sulle transizioni energetiche, e Vermont Gas, i ricercatori NREL svilupperanno un sistema geotermico che soddisferà almeno il 50% delle esigenze di riscaldamento e raffreddamento di un nuovo complesso residenziale a prezzi accessibili. Questo sviluppo consisterà in case a schiera, duplex e multiplex, il 30% dei quali è destinato a famiglie a basso e medio reddito. I ricercatori del NREL forniranno indicazioni sul circuito geotermico di terra e sulla rete termica sotterranea di questo progetto, progettando il sistema di scambio termico del suolo.
Seward, Alaska
I ricercatori del NREL collaboreranno con la città di Seward, situata nella penisola di Kenai nell’Alaska centro-meridionale, per sviluppare un sistema di riscaldamento e raffreddamento su scala comunitaria che perfezionerà il design esistente dei sistemi di pompe di calore a base di anidride carbonica della città. Una pompa di calore geotermica sarà installata nella biblioteca pubblica e poi distribuirà l’acqua calda a diversi altri edifici municipali di Seward. Questo nuovo sistema soddisferà quasi tutta la domanda di riscaldamento per la metà degli edifici municipali della zona, utilizzando l’energia dell’acqua dell’oceano scongelata dalla vicina Resurrection Bay in un sistema a pompa di calore geotermica a circuito chiuso.
“È una specie di prova del concetto: se riusciamo a farlo, se riusciamo a realizzare un sistema di teleriscaldamento per una piccola comunità in Alaska, anche le comunità più grandi possono seguire l’esempio e imparare dalla nostra esperienza”, ha affermato Robbin Garber-Slaght, un ricercatore presso il campus NREL dell’Alaska e NREL co-responsabile del progetto.
Una volta installata la pompa di calore, i ricercatori NREL aiuteranno la comunità a raccogliere dati per perfezionare il funzionamento del nuovo sistema di riscaldamento.
Pilgrim Hot Springs, Alaska
Geograficamente isolato e con accesso limitato ai sistemi energetici centralizzati, Pilgrim Hot Springs è un sito storico situato nella penisola di Seward in Alaska, a 60 miglia dalla città di Nome. Sebbene l’area sia disabitata da anni, ci sono piani per rivitalizzare questo punto di riferimento come destinazione per tutto l’anno. Un sistema geotermico a scala distrettuale ad uso diretto per fornire riscaldamento e acqua calda agli edifici e raffreddamento per le aree di conservazione degli alimenti è una parte fondamentale di questo piano di rivitalizzazione.
“La natura remota del sito rende questo tipo di progetto perfetto per l’area”, ha affermato Georgina Davis, project manager presso il campus NREL dell’Alaska e responsabile del progetto. “La geotermia è l’unica opzione là fuori.”
In caso di successo, questo progetto porterebbe un rinnovamento economico nell’area e fornirebbe posti di lavoro in una parte remota dello stato.
Fase uno e oltre
La prima fase di questi progetti includerà la progettazione dei sistemi proposti su scala comunitaria, l’analisi delle esigenze ambientali e di autorizzazione, la conduzione di analisi di fattibilità e il coinvolgimento della comunità. Sulla base dei risultati della prima fase, il DOE selezionerà un sottoinsieme di progetti per passare alla seconda fase e distribuire i propri sistemi.
Supporto comunitario aggiuntivo
Oltre ai siti del Colorado, del Vermont e dell’Alaska, NREL ha assistito altre due città selezionate, Ann Arbor, Michigan e Duluth, Minnesota, attraverso il programma Clean Energy to Communities (C2C) e Communities Local Energy Action Programme (C-LEAP) del DOE ) programmi di assistenza tecnica.
Il progetto di Ann Arbor si concentrerà sulla creazione di un sistema geotermico a circuito chiuso, oltre a miglioramenti dell’efficienza, solare sul tetto e accumulo di batterie, per riscaldare e raffreddare 262 famiglie e altri edifici comunitari nell’area. Nel frattempo, il progetto a Duluth utilizzerà il calore di scarto di un distretto sanitario per creare un sistema geotermico che coprirà il 100% dei carichi di riscaldamento in un quartiere disagiato.
Ulteriori informazioni sulla ricerca geotermica di NREL.
Articolo per gentile concessione del National Renewable Energy Laboratory (NREL).
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