Si stima che il mercato delle pompe di calore varrà oltre 10 miliardi di dollari per il solo Stato di New York
Sono le sette tecnologie finaliste del Empire technology Prize che avranno a disposizione 10 milioni di dollari per implementare soluzioni per decarbonizzare il riscaldamento degli edifici più alti. Sviluppato dalla The Clean Fight per conto della New York State Energy Research and Development Authority (NYSERDA), il premio consentirà di individuare le tecnologie più efficaci, ma al contempo più semplici da applicare in un contesto preesistente, evitando costose implementazioni. Alla base del concorso c’è la ricerca di una nuova classe di pompe di calore che funzionino con l’infrastruttura esistente di vapore o acqua calda ad alta temperatura; oppure sistemi di distribuzione che semplificano l’adozione delle pompe di calore centralizzate a bassa temperatura esistenti.
Un problema comune: le emissioni del riscaldamento
Gli edifici di New York sono responsabili di un terzo delle emissioni di gas serra dello Stato e del 70% di quelle della città. A pesare sono soprattutto i sistemi di climatizzazione invernale ed estiva. Ma il caso di New York non è certo isolato, lo stesso PNIEC Italia 2030 presentato pochi giorni fa, identifica una quota di energia rinnovabile che necessariamente dovremo inserire tra i consumi di energia per il riscaldamento ed il raffrescamento.
Per ridurre le emissioni del settore e decarbonizzare il riscaldamento, la città di New York ha deciso di puntare sulle pompe di calore. Fin qui nulla di nuovo. Il problema però è che la maggior parte delle pompe di calore funziona meglio con sistemi di distribuzione di acqua calda a bassa temperatura, la maggior parte degli edifici alti di New York invece funziona con distribuzione di vapore o distribuzione di acqua calda ad alta temperatura.
Con questa premessa è stato creato il Premio che ha raccolto le più innovative tecnologie adattabili ad un contesto esistente.
10 miliardi di dollari di opportunità
Le opportunità di mercato ovviamente non mancano: si stima che queste soluzioni nel solo Stato di New York varranno 10 miliardi di dollari, sfiorando i 40 miliardi per tutti gli Stati Uniti.
I finalisti scelti dal The Climate Fight hanno tempo fino a luglio 2025 per sviluppare le loro soluzioni, creando almeno un prototipo testato per una pompa di calore ad alta temperatura, o un sistema di distribuzione, che possa essere installato più facilmente rispetto alle soluzioni attuali per gli edifici residenziali o commerciali esistenti nello Stato di New York negli edifici di 7 piani e oltre. Inoltre i finalisti avranno l’opportunità di lavorare a stretto contatto con importanti partner dimostrativi tra quali anche grandi protagonisti del real estate.
Le sette tecnologie vincenti
Pompe di calore a vapore + acqua calda ad alta temperatura
Si aggiudica uno dei premi la ENERIN AS società norvegese che ha predisposto una pompa di calore che utilizza un ciclo Stirling inverso e può produrre sia vapore che acqua calda ad alta temperatura. La tecnologia è già impiegata in ambito industriale, nonché in un prototipo per il riscaldamento degli ambienti.
Con sede nel Wisconsin, la Johnson Controls utilizza un ciclo a cascata, un compressore centrifugo e una tecnologia di ricompressione meccanica del vapore come processo di recupero energetico. La soluzione, sviluppata in collaborazione tra i loro team nordamericani ed europei, utilizza l’acqua come fonte di calore, può riciclare il calore di scarto per migliorare l’efficienza e può offrire raffreddamento come vantaggio accessorio.
Un’altra tecnologie che verrà testata per Decarbonizzare il riscaldamento è sviluppata da una società con oltre 100 anni di esperienza nel settore del riscaldamento degli spazi. La Miller Proctor Nickolas utilizzerà la tecnologia ChillHeat del produttore finlandese Oilon per creare una soluzione che genera sia acqua calda ad alta temperatura che vapore.
Pompa di calore a vapore
Nella categoria pompe di calore a vapore vince il progetto di AtmosZero che utilizza un ciclo a cascata per produrre vapore a bassa-media pressione, utilizzando aria o acqua come fonte di calore e refrigeranti a basso potenziale di riscaldamento globale.
Anche la Clean Heat Technologies utilizza una pompa di calore a vapore che utilizza il refrigerante naturale (CO2) e utilizza l’acqua come fonte di calore. Il team ha sviluppato sei prototipi fino ad oggi.
Pompe di calore per acqua calda ad alta temperatura
Questo collettivo di progettazione HVAC, in collaborazione con Flow Environmental Systems (Minnesota) e Gil-Bar Industries (New York), ha proposto una soluzione di acqua calda ad alta temperatura utilizzando un refrigerante naturale (CO2) e fonti di calore ad aria o acqua. Inoltre, la loro tecnologia a ingombro ridotto offre acqua calda sanitaria e capacità di riscaldamento e raffreddamento simultanei per prestazioni flessibili.
Soluzioni di distribuzione
In collaborazione con Cycle RetroTech, la soluzione di Hydronic Shell propone un guscio idronico che incorpora un sistema di distribuzione HVAC completo in una facciata modulare rivestita che può essere installata rapidamente, in modo conveniente e non invasivo sull’esterno di un edificio esistente, consentendo un’adozione più semplice delle soluzioni di pompe di calore a bassa temperatura disponibili sul mercato per Decarbonizzare il riscaldamento.