Aria condizionata ad acqua marina, l’alternativa verde del raffrescamento

Un nuovo studio mostra come l’utilizzo di impianti SWAC (Seawater Air Conditioning) rappresenti un’alternativa più ecologica ed economica alla climatizzazione tradizionale nelle isole tropicali

Aria condizionata ad acqua marina
Foto di Pexels da Pixabay

IIASA ha esplorato i pro e i contro dell’aria condizionata ad acqua marina

(Rinnovabili.it) – Sfruttare le fredde acque oceaniche per climatizzare gli edifici realizzati lungo le coste, soprattutto nelle regioni inter-tropicali. Per un nutrito gruppo di ricercatori internazionali si tratta di una promettente soluzione di “refrigerio”. Il sistema in questione si chiama Seawater Air Conditioning (SWAC), letteralmente aria condizionata ad acqua marina, e ha già diversi progetti all’attivo. Versione oceanica della tecnologia conosciuta come “raffreddamento ad acqua profonda” – che sfrutta un grande corpo idrico come dissipatore di calore – in questi anni la SWAC ha attraversato il Pacifico. Da un resort a Bora Bora, agli edifici nel porto di Sydney, passando per il Natural Energy Laboratory of Hawaii Authority e alcuni hotel di Hong Kong. Nonostante le nuove attenzioni ricevute, l’aria condizionata ad acqua marina rimane una tecnologia sottovalutata e sottoutilizzata. 

L’aria condizionata convenzionale (AC) appare ancora come la scelta numero uno nelle regioni più calde. Ma esistono dei buoni elementi a sostegno del contrario. Il team di scienziati, guidati dall’Istituto internazionale per l’analisi dei sistemi applicati (IIASA), ha valutato i pro e i contro di questa alternativa alla climatizzazione tradizionale, scoprendo chi guadagnerebbe dal suo utilizzo.

La tecnologia SWAC prevede il pompaggio fino alla costa di acqua di mare da profondità oceaniche di circa 700-1200 metri, dove le temperature sono tra i 3°C e i 5°C. Sulla terra ferma un impianto scambia il calore con un sistema di teleraffrescamento e restituisce l’acqua più calda all’oceano.

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Secondo il nuovo studio solo 1 metro cubo di acqua di mare in un impianto SWAC potrebbe fornire la stessa energia di raffreddamento di quella generata da 21 turbine eoliche o da una centrale solare delle dimensioni di 68 campi da calcio. Nel dettaglio, i ricercatori hanno sviluppato un modello e una metodologia computazionale per stimare il costo del raffrescamento con la SWAC a livello mondiale. E hanno valutato anche la possibilità di utilizzare questo sistema come alternativa per lo stoccaggio di energia da fonti rinnovabili.

Aria condizionata a base di acqua di mare, a chi conviene?

I risultati mostrano che, mentre i sistemi di climatizzazione convenzionali richiedono un basso costo di investimento iniziale ma spese energetiche più elevate per il loro funzionamento, per l’aria condizionata ad acqua marina è vero il contrario. Inizialmente ha un costo di investimento più elevato, ma le spese di funzionamento sono più basse. Il principale potenziale dello SWAC è sulle piccole isole nelle regioni tropicali, grazie ad una ridotta distanza dalla costa all’oceano profondo, a costi costi dell’energia tradizionalmente alti e temperature più calde durante tutto l’anno. 

Ad esempio, a Puerto Plata (Repubblica Dominicana) dove il prezzo dell’elettricità tocca gli 0,16 $ / kWh, il costo del raffreddamento CA è di circa 0,08 $/ KWh. L’aria condizionata ad acqua marina costerebbe 0,042 $/kWh; ovvero il 48 per cento in meno rispetto alle tecnologie convenzionali. A Nauru, stato insulare dell’Oceania, ipotizzando lo stesso costo dell’elettricità si avrebbe un risparmio del 77 per cento. Secondo gli autori la soluzione si presterebbe al raffrescamento di aeroporti, data center, hotel e resort, strutture governative e militari, università ed edifici commerciali.

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I risultati indicano inoltre che gli impianti SWAC potrebbero bilanciare la generazione delle rinnovabili non programmabili, utilizzando il surplus verde per accumulare acqua marina in serbatoio termici. La ricerca è stata pubblicata su Energy Efficiency (testo in inglese).

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