За да намалят въглеродните емисии, колежите копаят наистина дълбоко
Когато админите в Принстънския университет взеха решение да понижат въглеродните излъчвания, произлизащи от отоплението и охлаждането на кампуса им, те избраха способ, който набира известност измежду колежите и университетите.
Те започнаха да пробиват дупки надълбоко в земята.
Университетът е употребявайки земята под своя кампус, с цел да сътвори нова система, която ще поддържа удобни температури в постройките, без да изгаря изкопаеми горива. Многомилионният план, употребяващ развой, прочут като геообмен, бележи забележителна смяна в метода, по който Принстън получава силата си, и е основен за проекта на университета да спре прибавянето на парникови газове в атмосферата до 2046 година
Сондирането прави всемогъща кална неразбория, само че когато всичко се каже и направено, повече от 2000 сондажа, планувани за кампуса, ще бъдат неоткриваеми, макар че извършват впечатляваща сръчност. През горещите месеци топлината, изтеглена от постройките на Принстън, ще се съхранява в дебели тръби надълбоко подземен до зимата, когато топлината ще бъде изтеглена още веднъж.
Промяната е забележителна. От основаването си през 1746 година Принстън отоплява постройките си посредством изгаряне на въглеродни горива под формата на дърва за огрев, по-късно въглища, по-късно мазут, по-късно природен газ.
„ Този момент е неповторим “, сподели Тед Борър, шеф на енергийните централи в учебното заведение. „ Това е, когато прекосяваме към нещо, което не изисква изгаряне. “
Геообменът не е нов, само че все по-често става избор, изработен от колежи и университети, изключително в северните Съединени щати, които се стремят към декарбонизация. Геообменът е един тип геотермална система. Други типове извличат топлота от дълбините на земята, само че не я връщат.
Линдзи Олсен, асоцииран вицепрезидент и старши машинен инженер в Salas O'Brien, компания за техническо инженерство, сподели преди пет години, компанията работи по два или три геотермални плана в кампуса едновременно. Тази цифра е повишена до сред 20 и 30 плана, сподели тя.
„ Наистина има възприятието, че се удвоява всяка година “, сподели госпожа Олсен. „ За институции в северния климат, които имат условия за отопление, геотермалната сила е една от стопански най-жизнеспособните технологии за произвеждане на нисковъглеродно отопление. “
Сред колежите, в които се употребява геотермален продан или системите се тестват, конфигурират или се употребяват: Smith, Oberlin, Dartmouth, Mount Holyoke и William & Mary. Университетът Корнел е изкопал тестов геотермален сондаж с дължина две благи в своя кампус в Итака и употребява геообмен в една от постройките си на остров Рузвелт в Ийст Ривър в Ню Йорк. Университетът Браун проби пробни сондажи за премерване на топлопроводимостта предходната есен, а Колумбийският университет обезпечи особено държавно позволение за рандеман за продупчване на 800-футов експериментален сондаж в своя кампус в Ню Йорк.
Много от колежите употребяват плановете си като класна стая, организират просветителни семинари и обиколки.
Геообменът (известен също като наземно геотермално централно отопление и охлаждане), работи като банка за предпазване на топлота. През лятото топлината се изтегля от топлите здания, охлажда ги и се трансферира към вода, която се изпраща в тръби в затворена верига надълбоко подземен. Нагрятата вода се съхранява под линията на заледяване, затопляйки близките скали. През зимата тази загрята вода се изпомпва назад през тръбопроводите и в постройките.
Системите работят в тандем с термопомпи и защото всичко се ръководи от електричество, са надалеч по-екологични от парните котли, които работят посредством изгаряне на природен газ, нефт или пропан.
Geoexchange изключително подхожда на колежите, тъй като те нормално имат доста здания близо една до друга, пространството, належащо за сондажни полета, и тяхното лично независимо отопление, което улеснява приемането на нова технология за отопление и изстудяване. Те също по този начин са склонни да разполагат с запаси за дълготрайни вложения: системите изискват обилни първични разноски, само че се планува да спестят пари в идващите години.
„ Институции, работещи за 100 и повече години са подготвени да влагат доста пари, като мислят дълготрайно и обръщат внимание на изгодите, които това ще има “, сподели госпожа Олсен. Освен това, сподели тя, „ те имат студенти, които го изискват. “
Carleton College в Минесота похарчи 42 милиона $ за своя геообмен, който беше приключен през 2021 година, и чака да безрезултатно в границите на 18 години. Системата е понижила годишното ползване на природен газ в учебното заведение с към 70 % и е отрязала 25 години от проекта на колежа да бъде въглеродно безпристрастен, което в този момент се чака до 2025 година, написа в имейл Сара Фортнър, шеф по резистентност на Carleton.
Университетът Ball State в Индиана има, съгласно неговите админи, най-голямата система за геообмен в страната, с към 3600 сондажа. Проектът, който се разпростра в две етапи, завърши през 2012 и 2015 година, струваше 83 милиона $ и към този момент се е изплатил, съгласно Джеймс У. Лоу, асоцииран вицепрезидент на учебното заведение за обмисляне и ръководство на уреди. Въглеродният отпечатък на учебното заведение от този момент е намалял с 60 %, сподели той.
В един неотдавнашен многолюден и ярък ден в Принстън господин Борър и няколко сътрудници предложиха обиколка на Poe Field, три и половина акра пространство за отдих в южния завършек на кампуса. Беше наобиколен със строителна обшивка и беше напълно размесен, море от тиня.
„ Ето по какъв начин наподобява спасяването на планетата “, сподели господин Борър. „ Изключително безредно е. Това е разбъркано. това е разрушително. Но той добави: „ След една година тук ще има деца, които ще играят на фризби. “
Пет сондажни платформи работеха шумно, удряйки си път до дълбочина от 850 фута. Всяка дупка лишава два дни и половина, с цел да бъде приключена, и ще съдържа отвесни тръби, направени от полиетилен с висока компактност, подсилен назад върху себе си като гигантска огъваща се сламка. Този водопровод е със затворен цикъл — никаква течност не влиза в земята — и ще бъде прикован към по-дебела хоризонтална тръба, която работи като артерия, водопровод за вода и топлота. Г-н Борер изясни какво ще последва. През лятото топлината ще се изтегля от постройките във водата и в допълнение ще се затопля от термопомпи до към 90 градуса по Фаренхайт. Горещата вода ще бъде изпратена в подземния водопровод, последователно затопляйки някои от милиардите паунда заобикалящи подземни скали от към 57 градуса до към 70 градуса. При хладно време учебното заведение може да извлече топлата вода. Вместо да бъде към 55 градуса, както нормално може да бъде подпочвената вода, се чака геообменената вода да бъде някъде сред 60 градуса и 75 градуса по Фаренхайт, сподели господин Борър.
“ Не приказваме за рискови температури, само че ще има този голям запас, от който можем да черпим, с цел да извличаме топлота и по-късно да я доставяме назад на постройките през зимата “, сподели той.
Всичките 2000 сондажа за геообмен се чака да бъдат конфигурирани до 2033 година
Сърцето на цялата интервенция е нов център за надзор на силата. В него се обитават две големи термопомпи, с място за прибавяне на още, до момента в който системата се уголемява, дружно с два великански резервоара за предпазване на вода, единият за топла вода, другият за студена, всеки цялостен с 2,2 милиона галона вода, които ще се употребяват за отопление и охладете кампуса.
Операторът на апаратура ще следи потребностите от топлота и производството в действително време и, сходно на енергийно ефикасен DJ, може да реагира на протичащото се и да ръководи топлината и студено, решавайки по кое време да съхранявате топлота в един от резервоарите или да я върнете назад в геообменните кладенци и по кое време да извличате топлота за душове и кухни.
Проектът на Принстън се чака да коства няколкостотин милиона долара; управлението на университета не можа да даде по-точна оценка. В скорошна колона президентът на Принстън, Кристофър Айсгрубер, сподели, че учебното заведение би похарчило съвсем толкоз, с цел да поддържа или размени своята 150-годишна система за парни тръби. Освен това се чака да понижи потреблението на вода с 20 %.
В цялата страна системите за геообмен генерират нещо, което става все по-рядко в колежите в наши дни: възторг от студенти, преподаватели, личен състав и ученици.
„ Никога не съм виждал такова равнище на консенсус зад план, “ сподели Дейвид ДеСверт, изпълнителен вицепрезидент по финанси и администрация в Smith College, където се конфигурира геотермална система за отопление и изстудяване. Очаква се да понижи въглеродните излъчвания на учебното заведение с 90 %.
„ Не постоянно съм индивидът, който приветстват на среща на преподаватели “, продължи господин ДеСверт. „ Когато представяхме това, те бяха извънредно, извънредно щастливи. И това е инфраструктурен план. “
