Autora | Lucía Burbano
Más que la gestión de residuos o la peatonalización de sus calles, el reto de algunas ciudades situadas en entornos extremos se centra en proveer de fuentes de calor o frío a edificios públicos y privados, ya sea a partir de la energía obtenida a partir de renovables o de métodos más innovadores como, por ejemplo, el reciclaje de sus residuos.
Mientras que en ciudades como Suecia o Nueva York, las estrategias se centran en combatir el frío mediante la generación de vapor a partir de fuentes y sistemas diversos, las urbes en zonas desérticas se plantean el mismo reto pero a la inversa: enfriarse de una forma generalizada y sostenible.
Revolucionaria en tantas cuestiones relacionadas con la arquitectura y el urbanismo, Dubái también es pionera en utilizar el district cooling, un sistema que enfría bloques enteros para evitar que la refrigeración dependa individualmente de cada edificio. Lo hace, además, con la ayuda de tecnologías propias de las ciudades inteligentes, como el control remoto de las instalaciones y la inteligencia artificial.
Los retos de refrigerar en climas desérticos
El clima de Dubái, y del conjunto de los Emiratos Árabes Unidos (EAU), se caracteriza por pertenecer a la categoría de desértico árido, en el que sólo existen dos estaciones: invierno y verano. La primera presenta una temperatura media que oscila entre los 16,4 °C y 24 °C, mientras que en la segunda se registran temperaturas extremadamente altas, entre los 32 °C y 37,2 °C, y hasta los 50 °C en las zonas meridionales.
Las precipitaciones son además escasas e irregulares, con una media de entre 140 y 200 mm al año. Los EAU también son propensos a violentas tormentas de arena, conocidas localmente como vientos shamal.
En este contexto abrasador, urge climatizar los interiores. El paper ‘Impacts of climate change on building cooling demands in the UAE’ explica que, en los EAU, hasta el 80% de la demanda total de electricidad de un edificio se destina a refrigeración.
Los efectos del cambio climático en la zona predicen un aumento de la temperatura media anual de casi 3 ⁰C y reducciones mínimas en la humedad relativa y, por lo tanto, de un aumento en la demanda de energía destinada a enfriar los edificios. En concreto, este estudio cifra este incremento en un 22,2% para 2050 y del 40,0% en 2080, unos porcentajes insostenibles si no se recurren a fuentes de refrigeración de origen renovable y a sistemas inteligentes.
Refrigerar por bloques, ¿en qué consiste este novedoso sistema?
El district cooling es una solución en la que los edificios individuales ya no tienen su propio equipo de refrigeración, sino que utilizan un sistema colectivo para enfriar todo un conjunto o distrito, de ahí su nombre.
En esta tecnología de energía urbana, una planta de refrigeración distribuye energía térmica en forma de agua fría desde una fuente central a múltiples edificios o consumidores a través de una red de tuberías.
Esta solución es interesante cuando hay una concentración apreciable de cargas de refrigeración, como las zonas urbanas densamente pobladas o edificios de alta densidad como los rascacielos, ya que puede ofrecer ventajas económicas y medioambientales, como las siguientes:
- Al no tener que calentar el agua, que se obtiene de fuentes como ríos, aguas subterráneas, lagos o del mar, el consumo energético de estas plantas es mucho menor, ya que pueden aprovechar las fuentes de energía sobrante de los procesos antrópicos que, de otra manera, se echarían a perder.
- Otras fuentes de energía empleadas en el district cooling también son de origen ‘verde’, como las fuentes de refrigeración industrial en las que se utilizan enfriadoras de absorción en combinación con calor residual de procesos industriales, incineración de residuos o plantas de producción de cogeneración.
- Puede alcanzar un índice de eficiencia energética normalmente 5 o incluso 10 veces superior al de los equipos autónomos convencionales accionados por electricidad.
- Se combinan con instalaciones de almacenamiento nocturno, para aprovechar la energía generada durante la noche para usos diurnos.
El pionero district cooling de Dubái
La ciudad el emirato marcó un hito en 2020, cuando el mayor proveedor mundial de servicios de refrigeración urbana, Emirates Central Cooling Systems Corporation (Empower), anunció un piloto de la primera planta de refrigeración del mundo controlada a distancia en Jumeirah Village Circle.
La planta está conectada al Centro de Control de Mando inteligente centralizado de Empower, que funciona con el avanzado sistema SCADA y es capaz de leer más de un millón de entradas de datos de las torres sobre enfriadores, transformadores y suministros de agua. Tiene una capacidad total de refrigeración de 49.000 toneladas y que suministra a 114 edificios.
La planta de refrigeración también utiliza inteligencia artificial para supervisar el flujo de agua hacia y desde la planta de refrigeración, a través de la tecnología de almacenamiento de energía térmica, que ayuda a reducir la carga de la red durante las horas punta.
El éxito de esta primera planta ha significado el anuncio de la construcción de una segunda planta en dos zonas de la misma área. En concreto, en Jumeirah Village Circle, que ocupa 560 hectáreas, y Jumeirah Village Triangle, de 242 hectáreas.
La nueva planta contará con tecnologías de refrigeración de vanguardia diseñadas para optimizar la eficiencia energética y minimizar el consumo de agua. Tendrá una capacidad de producción de aproximadamente 37.000 toneladas de refrigeración y abastecerá a edificios residenciales, complejos comerciales y hoteles de este popular barrio de Dubái.
El proyecto Jumeirah Village es uno de los mayores proyectos de refrigeración urbana de Empower, ya que la compañía ya ha anunciado sus planes para establecer un total de seis plantas de district cooling de nueva generación en Dubái que tendrán una capacidad total de refrigeración de 256.000 toneladas.
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