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May 19, 2023

Na transição de energia limpa da Europa, a indústria procura bombas de calor

Um sistema de bomba de calor no Instituto Fraunhofer em Bochum, Alemanha. Fabiano

Um sistema de bomba de calor no Instituto Fraunhofer em Bochum, Alemanha. Fabian Strauch / picture-alliance / dpa / AP Images

Com o aumento dos preços do gás devido à guerra na Ucrânia e ao esforço da UE para reduzir as emissões, as indústrias europeias estão cada vez mais mudando para bombas de calor de alta eficiência e alta temperatura. Combinado com o boom do uso residencial, a UE espera agora por uma revolução na bomba de calor.

Por Paul Hockenos • 19 de janeiro de 2023

A olaria Wienerberger em Uttendorf, na Áustria, nos Alpes tiroleses, sempre exigiu um fluxo constante de calor de 90 graus C (194 graus F) para secar seus blocos de construção. Esse processo teria sido uma proposta cara para a empresa depois que a Rússia cortou as exportações de gás para a Europa, como foi para a maior parte da indústria de construção intensiva em energia da Europa. Mas há quatro anos, a Wienerberger - a maior produtora de tijolos do mundo - fez um investimento no futuro que agora está valendo a pena: substituiu a caldeira a gás de Uttendorf por uma bomba de calor em escala industrial, que reduz a conta de energia da fábrica em cerca de 425,00 euros por ano.

Durante décadas, as bombas de calor elétricas foram usadas em residências europeias e outros edifícios para aquecimento e resfriamento, mas nunca ganharam muita força na fabricação, que tem demandas de energia muito maiores para produzir água quente e vapor. E como os combustíveis fósseis eram relativamente baratos há muito tempo, as indústrias tinham pouco incentivo para substituir os sistemas movidos a gás e petróleo por equipamentos mais ecológicos. Agora, com o desenvolvimento de bombas de calor que podem fornecer temperaturas de até 160 graus C (320 graus F) por uma fração do preço das caldeiras a gás e com os preços do gás disparando devido à guerra na Ucrânia, esse cálculo está sendo ativado sua cabeça. Muitas empresas europeias estão repensando suas fontes de energia ao mesmo tempo em que reduzem suas emissões de gases de efeito estufa, uma exigência da UE. A indústria europeia é responsável por mais de um quarto dos gases de efeito estufa do bloco.

Para atingir seus elevados objetivos energéticos e quebrar sua dependência do gás russo, a UE está contando com nada menos que uma revolução na bomba de calor. Em muitos países, as vendas de bombas de calor - principalmente para uso residencial - dobraram no primeiro semestre de 2022. Na Alemanha, o maior consumidor europeu de gás russo, a demanda aumentou 52% no ano passado, enquanto o crescimento na UE em 2021 foi de 35%. Enquanto isso, uma transição um tanto menos anunciada para bombas de calor para fabricação está ganhando velocidade. A Wienerberger, por exemplo, está instalando bombas semelhantes em suas fundições de tijolos na Holanda, Reino Unido, Polônia, Romênia e em outros lugares da Áustria.

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"Cinco anos atrás, a maioria das empresas não sabia quase nada sobre bombas de calor", diz Veronika Wilk, engenheira de pesquisa sênior do Instituto Austríaco de Tecnologia. "Agora as empresas estão cientes deles e cada vez mais bombas de calor são instaladas na indústria."

Uma bomba de calor de compressão pode aquecer e resfriar o ar. No inverno, ele aumenta as temperaturas internas removendo o calor da água, das profundezas da terra ou do ar externo, depois aumenta sua temperatura usando uma pequena quantidade de eletricidade e move esse ar para dentro. Mesmo o ar tão frio quanto -12 graus C (10 graus F) contém energia suficiente para uma bomba de calor extrair e aumentar sua temperatura. No verão, as bombas de calor elétricas reduzem as temperaturas internas removendo o calor do ar interno e desviando-o para fora. As bombas de calor de absorção funcionam não com eletricidade, mas com uma fonte de calor, que pode ser gás natural, mas também pode ser água aquecida por energia solar ou até mesmo calor residual de data centers ou esgotos. Eles trazem esse calor a uma temperatura "útil" e, em seguida, o liberam como ar quente ou água quente.

As bombas de calor usam eletricidade para comprimir um refrigerante, aumentando sua temperatura. IEA

Dependendo de como o calor está se movendo - dentro ou fora - os pistões da bomba de calor comprimem ou expandem um fluido, fazendo com que ele aqueça ou esfrie, respectivamente. Como as bombas de calor movem apenas fluidos, elas podem ser duas vezes mais eficientes em termos de energia do que os aquecedores que queimam combustível.