Un enfoque de mapeo y pronóstico térmico basado en GIS para descarbonizar los sistemas de calefacción residencial...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería Ambiental
• Ciencia de los Materiales
• Sistemas de Energía

Sus antecedentes:

• La calefacción residencial es una fuente importante de emisiones de gases de efecto invernadero, y el gas natural es un combustible principal.
• Una barrera importante para la descarbonización de la calefacción residencial es la falta de tecnologías viables para reemplazar el gas natural.
• Es necesario cuantificar los recursos energéticos a nivel comunitario para una transición eficaz hacia la energía limpia.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una metodología para cuantificar los recursos comunitarios con valor energético para la calefacción residencial.
• Presentar un modelo de almacenamiento de energía estacional que utiliza chatarra para la producción de hidrógeno y calor.
• Evaluar la viabilidad de utilizar residuos sólidos urbanos para la generación de calor limpio.

Principales métodos:

• Cuantificación geoespacial de las existencias de metales adecuadas en los residuos sólidos urbanos a nivel de ciudad.
• Integración de datos de código abierto y aprendizaje automático para la predicción de la generación de residuos.
• Desarrollo de un modelo de almacenamiento de energía estacional basado en reacciones metal-agua para la producción de calor e hidrógeno bajo demanda.

Principales resultados:

• Hamilton, Ontario, podría generar entre 10 y 14,6 GWh de calor limpio al año entre 2021 y 2050.
• Esta producción de calor limpio representa una reducción anual de 2,9 kilotoneladas de emisiones de CO2 procedentes de la calefacción de espacios.
• Un modelo optimizado de máquina de gradiente de aumento predijo con precisión los datos de residuos, capturando el 86 % de la variabilidad.

Conclusiones:

• La metodología desarrollada ofrece un enfoque reproducible para la planificación energética comunitaria y la descarbonización.
• La utilización de chatarra comunitaria presenta una vía viable para soluciones sostenibles de calefacción residencial.
• Este innovador modelo apoya la transición de los combustibles fósiles en el sector residencial.