Objavljeno: 9.1.2024.
Članak uredila i objavila: Andrea Božić
Usred zime, ulice Vancouvera bit će prekrivene laganim slojem snijega, isprekidanim otvorima za paru na mjestima gdje se već otopio. Pristupne rupe do odvoda ispod zemlje nastaju zbog topline koja teče kroz gradsku kanalizaciju, zagrijavajući pločnike. "U kanalizacijskom sustavu ima dovoljno topline da doslovno zagrije susjedstvo", primjećuje Derek Pope, menadžer za energiju susjedstva za grad Vancouver u Kanadi. "To je ono što radimo ovdje u False Creeku od 2010."
Stanovnici False Creeka, nedavno preuređene četvrti Vancouvera, na zapadnoj obali Kanade, energiju dobivaju iz prilično neobičnog obnovljivog izvora – otpadnih voda iz kanalizacije. Općine diljem svijeta sve više iskorištavaju ovaj podzemni oblik viška topline dok dekarboniziraju svoje energetske mreže.
Stanovnici u 6.210 stanova u četvrti False Creek dobivaju toplinu iz obnovljivih izvora energije, pri čemu toplina iz kanalizacije najviše doprinosi.
Sve što ode u naše odvode završi kao otpadna voda – od onoga što bacimo u WC školjku, do onoga što izađe iz naših kupaonica i perilica rublja. Ona teče niz cijev i na kraju završava u postrojenju za pročišćavanje otpadnih voda gdje se kemijski, biološki i mehanički čisti i obrađuje, spremna za ponovnu cirkulaciju natrag u naše domove. Ali toplina koja se proizvodi u perilici posuđa ili dugotrajnom toplom tušu općenito se zaboravi nakon što se ispere niz otvor za čep, objašnjava Pope. Umjesto toga odlazi pod zemlju i ravno u kanalizacijske sustave – bježeći kroz otvore i otapajući se kroz zimski snijeg.
Toplinu u vodi relativno je lako iskoristiti nakon što je u kanalizacijskom sustavu jer je sadržana – i ne, ta toplina neće mirisati. Za usporedbu, toplina u zraku brzo izlazi kroz prozore, vrata i krovove. Osim toga, ima dosta tople otpadne vode s kojom se radi. Godine 2020. stručnjaci na londonskom Sveučilištu South Bank procijenili su da bi energija iz britanskih 16 milijardi litara otpadnih voda dnevno mogla, u teoriji, osigurati više od 20 TWh toplinske energije godišnje – dovoljno za grijanje prostora i toplu vodu za 1,6 milijuna domova. Procjenjuje se da u SAD-u Amerikanci svake godine izbace oko 350 TWh energije niz odvod – što je ekvivalentno grijanju 30 milijuna domova godišnje.
Smješten ispod vancouverskog mosta, energetski centar nalazi se na vrhu postojeće kanalizacijske crpne stanice kako bi se toplina mogla uhvatiti prije nego što kanalizacija stigne do postrojenja za pročišćavanje. Dizalice topline hlade toplu kanalizaciju koja ima temperaturu od oko 20C (68F) i koncentriraju tu toplinu za proizvodnju vruće vode koja može biti visoka do 80C (176F), objašnjava Pope. "Ono što je stvarno uzbudljivo je da naš sustav povrata topline radi s učinkovitošću od preko 300%, tako da za svaku jedinicu električne energije koju uložimo za rad dizalice topline, dobivamo više od tri jedinice toplinske energije ili topline iz nje." Kanalizacija je također konstantno topla pa dizalice topline nastavljaju učinkovito raditi čak i u hladnim zimskim danima kada je potražnja za toplinom najveća – pružajući stalni izvor obnovljive energije.
U EU zgrade su odgovorne za 40% potrošnje energije. Grijanje, hlađenje i potrošna topla voda čine 80% energije koju mi kao građani trošimo. U Vancouveru, objašnjava Pope, zgrade su odgovorne za više od 50% gradskih emisija stakleničkih plinova, jer je glavni način na koji grad grije svoje zgrade i proizvodi toplu vodu izgaranjem prirodnog plina. "Dakle, iskorištavanje otpadne topline jedan je od alata u našoj alatnoj traci za prelazak s toga", kaže on. "Ovo je stvarno dobra platforma za smanjenje emisija na razini susjedstva, posebno u područjima s gustom populacijom."
Iskorištavanje topline otpadnih voda je "propuštena prilika", prema Semidi Silveiri, profesorici inženjerstva sustava na Sveučilištu Cornell u SAD-u. "U svijetu ima puno topline koju jednostavno bacamo. Danas imamo mnogo energetske neučinkovitosti", objašnjava Silveira, ističući da bi energetska učinkovitost mogla riješiti polovicu ciljeva za smanjenje ugljika u SAD-u.
Energetska učinkovitost se zanemaruje jer je nevidljiva, dodaje Silveira. Ipak, Međunarodna agencija za energiju, globalni autoritet za energetski sektor, energetsku učinkovitost naziva "prvim gorivom" – jednostavan i isplativ način za smanjenje potražnje i jačanje energetske sigurnosti. Višak topline je najveći neiskorišteni izvor energije na svijetu prema izvješću za 2023. koje je objavila globalna inženjerska tvrtka Danfoss. Izvješće naglašava kako bi višak topline proizveden u EU – toplina oslobođena iz prometnih mreža, tvornica, podatkovnih centara, kanalizacijskih sustava i tako dalje – mogao osigurati toplinu za gotovo cijelu regiju ako se učinkovito iskoristi.
Višak topline unutar kanalizacijskog sustava uspješno se hvata i prenamjenjuje u nekim gradovima i zajednicama, poput False Creeka.
Nakon što se toplina koja teče kroz kanalizacijske cijevi False Creeka povrati toplinskim pumpama, mreža cijevi duga pet milja (8,3 km), poznata kao toplinska mreža, distribuira toplinu natrag u 44 zgrade okruga. "U svakoj zgradi izmjenjivači topline prenose toplinu iz zatvorenog vodenog sustava u toplinski sustav zgrade i cijevi za kućnu toplu vodu, a zatim hladna voda recirkulira natrag u energanu", objašnjava Pope.
U sustavu povrata topline otpadnih voda False Creeka u tijeku je izgradnja radi proširenja. Kapacitet dizalice topline se utrostručuje s 3 megavata (MW) na više od 9 MW. "To je velika prekretnica za komunalno poduzeće", kaže Pope koji je primijetio "eksploziju" sustava daljinske energije diljem regije Vancouvera, pri čemu mnogi koriste ili planiraju koristiti toplinu iz kanalizacije kao primarni izvor energije, za razliku od fosilnih goriva kao što je prirodni plin.
Kao dio vancouverskog akcijskog plana za klimatske izvanredne situacije, False Creek Neighborhood Energy Utility, koji je u vlasništvu i pod upravom grada, razvija plan za potpuno obnovljive izvore topline do 2030. Pope predviđa da će do tada većina sustava koristiti kombinaciju otpadne topline, skladištenja topline i drugih obnovljivih izvora energije kako bi se ispunili ciljevi dekarbonizacije.
IZVOR: BBC Future planet
Pripremila: Astrid Werbolle
