Desarrollan en Reino Unido una revolucionaria bomba de calor que utiliza hielo como fuente de energía para viviendas

**Científicos del Reino Unido desarrollan un innovador sistema de bomba de calor que utiliza hielo como fuente de energía**

Investigadores de la Universidad de Nottingham, en el Reino Unido, han diseñado un nuevo concepto de bomba de calor que promete ser especialmente útil en áreas residenciales de nueva construcción. Este sistema se basa en el uso de hielo o una mezcla de hielo y agua (conocida como *ice slurry*) como fuente de calor, y según sus creadores, su consumo energético es notablemente inferior al de muchos sistemas de bombas de calor disponibles en el mercado.

El equipo de investigación explicó que el sistema aprovecha la alta entalpía del cambio de fase del agua, es decir, la gran cantidad de energía que se libera o absorbe cuando el agua pasa de un estado líquido a sólido o viceversa. Esto permite una absorción significativa de energía con una masa o volumen reducido. Además, el agua utilizada en el proceso proviene de las lluvias estacionales o es transportada a través de las tuberías de gas subterráneas existentes, lo que reduce la necesidad de instalar nuevas infraestructuras.

El sistema propuesto, similar a las bombas de calor geotérmicas, puede conectarse a una red centralizada donde varias unidades residenciales están interconectadas. Esta configuración es ideal para nuevos desarrollos urbanísticos, ya que permite planificar de manera eficiente la disposición de las tuberías y las dimensiones de las unidades.

El ciclo de funcionamiento de la bomba de calor se basa en un proceso de compresión de refrigerante. El gas comprimido se mueve hacia un condensador, donde libera calor y se convierte en líquido. Posteriormente, el refrigerante líquido pasa por un evaporador, donde absorbe calor del hielo o agua fría, evaporándose nuevamente y repitiendo el ciclo.

Aunque los investigadores reconocen que el coeficiente de rendimiento (COP) de este sistema es inferior al de las bombas de calor convencionales, subrayan que el menor uso de agua en circulación reduce los costos adicionales asociados al consumo energético y a la instalación de tuberías. Además, señalan que este tipo de solución es particularmente adecuada para países con climas lluviosos, como el Reino Unido, donde el agua residual generada por la producción de hielo puede ser tratada y reutilizada sin un impacto significativo en el sistema de alcantarillado.

Un aspecto clave del sistema es que el agua utilizada sigue un ciclo cerrado. Parte del agua residual es tratada y reinyectada en las tuberías de gas de la ciudad, donde absorbe calor tanto del agua residual como del suelo circundante. El agua fría o el *ice slurry* resultante se descarga en el sistema de drenaje de la ciudad, y tras un tratamiento simple, se almacena nuevamente para su reutilización en el proceso.

Los investigadores realizaron una serie de simulaciones para evaluar el rendimiento de este sistema de bomba de calor basado en hielo y lo compararon con otros sistemas, como las bombas de calor de aire y agua. En particular, se centraron en una comparación con una bomba de calor de aire de 10 kW de la marca alemana Vaillant. Los resultados mostraron que, aunque el consumo energético del sistema de hielo es superior al de las calderas de gas convencionales, su eficiencia es comparable a la de otros sistemas de bombas de calor, lo que lo convierte en una opción viable para la gestión de la demanda energética en un escenario post-gas natural.

El estudio completo, titulado *»Ice source heat pump system for energy supply via gas pipelines – Part1: Performance analysis in residential units»*, ha sido publicado recientemente en la revista *Energy*.

Este avance podría representar una solución innovadora para la transición energética en áreas urbanas, especialmente en países como el Reino Unido, donde la eliminación gradual del gas natural está en marcha y se buscan alternativas más sostenibles para la calefacción residencial.

Fuente: https://www.pv-magazine.com/2024/09/10/ice-source-heat-pump-system-for-residential-applications/