Un nuovo sviluppo residenziale nel sud di Denver è il banco di prova per un’insolita partnership che potrebbe rivoluzionare il riscaldamento e il raffreddamento domestico in tutto il paese.
Dandelion Energy, una startup geotermica, e Lennar, uno dei più grandi costruttori di case della nazione, hanno recentemente completato la costruzione di quasi 100 case lungo la Front Range del Colorado, ciascuna dotata di una propria pompa di calore geotermica. I sistemi utilizzano meno elettricità rispetto alle pompe di calore ad aria e sono più efficienti, aiutando potenzialmente il Colorado a raggiungere i suoi obiettivi climatici riducendo al contempo la domanda di energia ed eliminando la necessità di nuovi gasdotti.
Le pompe di calore geotermiche sfruttano la temperatura costante del sottosuolo per riscaldare e raffreddare gli edifici. Tuttavia, i progetti personalizzati e i requisiti di perforazione (le case in genere richiedono uno o più piccoli fori praticati a diverse centinaia di piedi di profondità) sono costosi. Il solo scavo di solito costa più di 10.000 dollari.
Dandelion, una startup di X, la società di ricerca e sviluppo “moonshot” di Alphabet, la società madre di Google, afferma di poter completare progetti di riscaldamento e raffreddamento due volte più velocemente e alla metà del costo di installazioni simili.
Phil McKenna / Inside Weather News
L’azienda sta “prendendo un marchio del mercato di massa e un obiettivo ad alte prestazioni su quello che è stato un marchio generico e di fascia alta”, ha affermato Dan Yates, amministratore delegato e presidente di Dandelion Energy.
All’inizio di quest’anno al Ken Caryl Ranch di Lennar, il team di autoperforazione di Dandelion ha dimostrato uno strumento leggero progettato per andare da un luogo all’altro, praticando fori e installando tubi in polietilene in un vasto complesso residenziale prima che vengano gettate le fondamenta.
Ogni casa trova un pozzo profondo tra 200 e 500 piedi, dove la temperatura è di circa 50 gradi Fahrenheit tutto l’anno. L’acqua che circola attraverso il tubo viene riscaldata o raffreddata dal terreno circostante prima che una pompa di calore installata sotto ogni nuova casa fornisca ulteriore riscaldamento o raffreddamento a seconda della stagione.
La squadra di perforazione di Dandelion può completare uno o più scavi al giorno. Se dovessero perforare la stessa macchina altrove nello stesso edificio, potrebbero perdere un’intera giornata semplicemente spostando la macchina da e verso il sito.
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L’installazione simultanea di servizi in molte delle stesse case elimina inoltre la necessità di sistemi personalizzati per ciascun edificio ed evita ammodernamenti potenzialmente costosi dei sistemi di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell’aria.
Il risultato è un sistema di riscaldamento e raffreddamento altamente efficiente che, secondo Dandelion, supera le pompe di calore ad aria e i sistemi di riscaldamento a gas convenzionali. Ciò è particolarmente vero durante le stagioni fredde, quando la domanda di energia aumenta e le pompe di calore geotermiche utilizzano un quarto dell’elettricità rispetto alle pompe di calore ad aria, ha affermato Yates.
“È l’unico sistema che riduce la forte domanda e allo stesso tempo fornisce elettricità alle case”, ha affermato.
Lo sviluppo del Ken Caryl Ranch fa parte di un piano più ampio che la società sta lanciando con Lennar entro il 2025 per installare il riscaldamento e il raffreddamento geotermico in più di 1.500 case in Colorado entro due anni. Dandelion spera di far crescere fino a 10.000 case all’anno in tutto il paese nei prossimi anni.
“La nostra missione a Dandelion è integrare la geotermia e riteniamo che sia giunto il momento affinché ciò accada”, ha affermato Yates.
Secondo il rapporto 2025 del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti, poco più di un milione di case negli Stati Uniti dispongono di pompe di calore geotermiche, con circa 100.000 nuove installate ogni anno. L’agenzia ha scoperto che il riscaldamento e il raffreddamento geotermico potrebbero raggiungere 7 milioni di case entro il 2035. Ciò ridurrebbe la domanda di energia elettrica di picco invernale di oltre 40 gigawatt a livello nazionale, con un conseguente risparmio annuale stimato di 4 miliardi di dollari sui costi della rete elettrica statunitense, secondo il rapporto.
Le pompe di calore geotermiche attualmente costituiscono solo una piccola parte dei nuovi sistemi di riscaldamento e raffreddamento domestico. Al contrario, lo scorso anno negli Stati Uniti sono state vendute 3,6 milioni di pompe di calore ad aria, superando le vendite di forni a gas per il quarto anno consecutivo, ha affermato Yara van Ingen, analista di BloombergNEF. decarbonizzazione il gruppo.
Le pompe di calore geotermiche sono economicamente sostenibili in tutte le Americhe, secondo uno studio pubblicato questo mese sulla rivista iScience che esamina gli incentivi, i costi energetici, il clima locale e le condizioni del sottosuolo.
“È tecnologicamente fattibile ovunque e ha un potenziale economico in ogni stato”, ha affermato Juliet Simpson, ex ingegnere ricercatore presso il National Laboratory of the Rockies e autrice principale dello studio.
La sfida più grande con le pompe di calore geotermiche è il loro costo iniziale, che in media è di 25.000 dollari per una nuova casa media, secondo un rapporto del Dipartimento dell’Energia. Van Ingen ha aggiunto che anche i vincoli di spazio, soprattutto nelle aree urbane dense, e i requisiti di autorizzazione che variano negli Stati Uniti possono rendere difficile la perforazione di pozzi.
Dandelion e Lennar, un investitore in un’azienda geotermica, sono tra coloro che lavorano per ridurre i costi. Ma anche gli incentivi e i cambiamenti politici aiutano. Il programma di efficienza energetica di Xcel Energy, la più grande società di servizi elettrici e di gas del Colorado, prevede circa 25.000 dollari per casa per nuovi edifici ad alta efficienza con una pompa di calore a bassa fonte per ridurre i costi aggiuntivi dell’edificio e della pompa di calore.
“Su grandi lotti con centinaia di case, i costruttori possono ottenere uno sconto a sette cifre”, ha detto un portavoce di Xcel in una dichiarazione scritta.
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Gli sconti aiutano Xcel a migliorare i propri obiettivi climatici e a soddisfare i requisiti del Colorado Clean Heat Standard di ridurre le emissioni di gas serra del 22% al di sotto dei livelli del 2015 entro il 2030.
Il Colorado offre anche un credito d’imposta di 2.000 dollari per le pompe di calore geotermiche e richiede ai costruttori di case di pagare nuovi tubi per estendere il servizio del gas, un costo non disponibile quando gli sviluppatori costruiscono case completamente elettriche.
Le politiche che incoraggiano un riscaldamento e un raffreddamento elettrici più efficienti scoraggiando l’uso di combustibili fossili nelle case hanno lo scopo di ridurre le emissioni di gas serra dagli edifici, ha affermato Will Toor, direttore esecutivo del Colorado Energy Office.
Anche altri stati e società di servizi pubblici stanno offrendo incentivi per le pompe di calore geotermiche, incluso il Maryland, dove Dandelion ha recentemente annunciato l’intenzione di installare la tecnologia in 129 nuove case. Inoltre, i progetti commerciali di pompe di calore geotermiche ora possono beneficiare di crediti d’imposta federali che coprono almeno il 30% del costo totale di installazione.
“L’economia sta migliorando sempre di più”, ha affermato Jessica Silber-Byrne, senior manager della rete di energia termica per la Building Decarbonization Coalition, un’organizzazione no-profit che lavora per porre fine all’uso di combustibili fossili negli edifici. “C’è una combinazione di incentivi e segnali di mercato che suggeriscono che questo processo sta davvero per decollare.”