La recuperación del calor del alcantarillado como fuente de energía renovable

Para acelerar el proceso de revisión de cualquier solicitud futura relacionada con la recuperación de calor de alcantarillado, el WTD ha desarrollado un enfoque estándar para su uso en tales situaciones. "Esta vez trabajamos en la creación de un modelo de acuerdo de usuario, con aportes generales de la comunidad de desarrolladores, que el consejo podría considerar, revisar y aprobar si así lo deseaba", dice Fiore. Con su ordenanza de septiembre, el Consejo del Condado de King hizo precisamente eso. "Eso es lo que tenemos ahora, un modelo de acuerdo de usuario que estamos listos para firmar y que los usuarios potenciales pueden consultar desde el principio para ver si encaja bien", afirma Fiore. Se utiliza una cantidad considerable de energía para calentar agua para fines domésticos, comerciales e industriales, y gran parte de esa energía literalmente se va por el desagüe. Después de que el agua caliente ingresa a un sistema de recolección, su calor persiste, lo que ofrece una fuente de energía térmica renovable y libre de carbono que rara vez se ha aprovechado en América del Norte. Con el objetivo de promover la adopción de fuentes de energía sostenibles, el condado de King, Washington, hogar de la ciudad de Seattle, está llevando a cabo un programa piloto para trabajar con propietarios y desarrolladores que desean recuperar el calor residual no utilizado en el sistema de alcantarillado del condado. Al momento de escribir esta edición, el condado estaba en el proceso de revisar las solicitudes de entidades interesadas en participar en el programa.

La ciudad de Seattle, que se encuentra en el condado de King, Washington. (Foto de Thom Milkovic en Unsplash) En septiembre de 2020, el Consejo del Condado de King aprobó una ordenanza que autoriza a la División de Tratamiento de Aguas Residuales del condado a celebrar acuerdos para hasta tres proyectos de recuperación de calor de alcantarillado. Podrán participar tanto proyectos de nueva construcción como de modernización. Desarrollando el piloto El programa piloto se desarrolló en respuesta a solicitudes anteriores de entidades privadas que buscaban recuperar el calor residual del sistema de recolección de aguas residuales del condado de King, que comprende más de 390 millas de tuberías, troncales e interceptores. “Ninguno de estos proyectos llegó a buen término por diversas razones”, afirma Marie Fiore, portavoz del WTD. Esto se debió a que el proceso de aprobación del consejo tomó más tiempo del que tenía un usuario para tomar una decisión sobre la inclusión de dicho sistema, explica.

mapa de plantas de tratamiento en la División de Tratamiento de Aguas Residuales del Condado de King Para acelerar el proceso de revisión de cualquier solicitud futura relacionada con la recuperación de calor de alcantarillado, el WTD ha desarrollado un enfoque estándar para su uso en tales situaciones. "Esta vez trabajamos en la creación de un modelo de acuerdo de usuario, con aportes generales de la comunidad de desarrolladores, que el consejo podría considerar, revisar y aprobar si así lo deseaba", dice Fiore. Con su ordenanza de septiembre, el Consejo del Condado de King hizo precisamente eso. "Eso es lo que tenemos ahora, un modelo de acuerdo de usuario que estamos listos para firmar y que los usuarios potenciales pueden consultar desde el principio para ver si encaja bien", afirma Fiore.

En respuesta a su solicitud de solicitantes, el WTD recibió “múltiples solicitudes” y las está revisando para asegurarse de que califiquen, dice Fiore, quien se negó a proporcionar información sobre solicitantes específicos y sus proyectos propuestos. Aunque el WTD había fijado como fecha límite el 18 de diciembre para la presentación de solicitudes, cualquier solicitud recibida después de esa fecha “se conservará y revisará por orden de llegada hasta que el programa piloto esté completo”, dice Fiore. Para ser elegible para participar, un proyecto debe estar ubicado dentro del área de servicio del Condado de King o tener acceso a su sistema de alcantarillado. El diseño de un proyecto potencial también debe estar completo al menos en un 30 por ciento. Múltiples beneficios "Nuestro nuevo programa de recuperación de calor de alcantarillado es una gran oportunidad para nosotros de asociarnos con propietarios de propiedades comerciales del condado de King", dijo Mark Isaacson, director de WTD, en un comunicado de prensa del 5 de noviembre. “Esta tecnología reducirá las emisiones de carbono de un edificio conectado y ayudará a los propietarios a disminuir su huella ambiental. La recuperación del calor del alcantarillado también puede ayudar a los propietarios y desarrolladores a cumplir con códigos energéticos más estrictos y brindarles la oportunidad de aprovechar estrategias de ocupación que podrían atraer a inquilinos, compradores e inversores potenciales”. La naturaleza esencialmente continua de los flujos de aguas residuales ofrece un suministro confiable de energía térmica con características predecibles. Por ejemplo, las aguas residuales en el sistema de recolección del condado de King varían desde una temperatura mínima promedio de 54 F entre febrero y abril hasta una temperatura máxima promedio de 67 F durante agosto y septiembre. Normalmente, la recuperación de calor del alcantarillado se realiza mediante un intercambiador de calor (consulte el diagrama a continuación ). El proceso comienza capturando las aguas residuales de una alcantarilla en un tanque de retención, que incluye una bomba para transportar las aguas residuales al intercambiador de calor. Dentro del intercambiador de calor, el calor del agua residual se transfiere indirectamente a otro fluido, ya sea refrigerante o agua. Luego, una bomba de calor extrae el fluido recién calentado y lo transporta al sistema de calefacción de un edificio. Por el contrario, durante el verano, cuando los edificios dependen en gran medida del aire acondicionado, la bomba de calor puede invertirse, transfiriendo calor del sistema de refrigeración del edificio a las aguas residuales más frías. La recuperación de calor de alcantarillado es especialmente adecuada para edificios que utilizan sistemas hidrónicos que hacen circular agua con fines de calefacción y refrigeración. Sin embargo, estos sistemas no son necesarios para aprovechar la recuperación de calor del alcantarillado, afirma Fiore. ilustración de recuperación de calor de alcantarillado Aunque es más común en Europa, la recuperación de calor de alcantarillado está comenzando a ganar atención en América del Norte. Por ejemplo, la empresa de servicios públicos de energía vecinal de False Creek en Vancouver, Columbia Británica, Canadá, captura energía térmica de las aguas residuales en el sistema de recolección de la ciudad para proporcionar calefacción y agua caliente a los edificios en áreas cercanas. Desde que comenzó a operar en 2010, la instalación de propiedad municipal “se ha expandido rápidamente para dar servicio a 584.000 metros cuadrados (6.290.000 pies cuadrados) de superficie residencial, comercial e institucional”, dice Linda Parkinson, gerente de sucursal de False Creek Neighborhood Energy Utility. . En última instancia, se prevé que la empresa de servicios públicos preste servicio a una superficie de hasta 2,1 millones de metros cuadrados, o 22,6 millones de pies cuadrados, afirma Parkinson. Detalles del acuerdo A pesar de la naturaleza confiable del calor de las aguas residuales como fuente de energía, el Condado de King recomienda que las entidades involucradas en la recuperación del calor del alcantarillado incluyan una fuente de calefacción de respaldo como parte de sus proyectos. La WTD “no puede garantizar el flujo o la temperatura de las aguas residuales en nuestras tuberías de transporte, por lo que lo más probable es que se necesite un sistema de calefacción de respaldo”, según información en el sitio web de la división . Según los términos del acuerdo estándar que desarrolló el condado de King para proyectos de recuperación de calor de alcantarillado, los participantes deben presentar diseños de proyectos al WTD para su aprobación en las fases del 30 por ciento, 60 por ciento, 90 por ciento y final. Los participantes deben reembolsar al WTD los costos de personal asociados con las revisiones de diseño, que son necesarias para garantizar que el proyecto será compatible con el sistema de alcantarillado. Los participantes deben asumir todos los costos y riesgos asociados con sus proyectos, aunque el WTD instalará sensores para la medición. El WTD cobrará una tarifa anual por transferencia de energía de 0,005 dólares por tonelada hora de energía transferida, lo que equivale a 12.000 Btu. Sin embargo, el WTD renunciará a la tarifa durante los primeros tres años a cambio de los siguientes datos: los costos de construcción y operación del sistema de transferencia de energía y el sistema de energía de respaldo, el uso de energía de los dos sistemas, los costos de una energía comparable sistema que de otro modo se habría utilizado en lugar de calefacción de alcantarillado, y cualquier beneficio fiscal, subvención, créditos de energía renovable o similares recibidos por el participante del programa. 

Via:Autor Jay Landers 

Mapa e ilustración, arriba, cortesía de la División de Tratamiento de Aguas Residuales del Condado de King