Los túneles del metro, llenos de trenes, aparatos electrónicos y gente abarrotada como sardinas, son lugares bastante cálidos. En teoría, todo ese calor podría presentar una fuente de energía sin explotar, si tan sólo pudiera ser capturado. Ahora, los investigadores de la EPFL han reducido los números de transferencia de calor en el aire de los túneles de los trenes y han esbozado un sistema de recuperación de calor geotérmico que podría potencialmente suministrar calefacción y refrigeración a miles de hogares cercanos.

El aire en los túneles y estaciones de los ferrocarriles subterráneos está agotando el calor de muchas fuentes diferentes. Se eleva desde el suelo. Los trenes que frenan y aceleran calientan el aire a su alrededor. Agregue el calor de los dispositivos electrónicos como luces y señales, y el calor corporal de todos los pasajeros, y tendrá mucha energía potencial flotando por ahí abajo. No es de extrañar que estos lugares necesiten sistemas de ventilación y control de temperatura tan complejos.

Calcular con precisión la cantidad de calor en el aire de los túneles de los trenes ha sido una tarea difícil, pero ahora los investigadores del Laboratorio de Mecánica de Suelos (LMS) de la EPFL afirman haberla descifrado. El equipo ha desarrollado un modelo que les permite calcular con precisión el coeficiente de transferencia de calor por convección de un entorno de túnel determinado.

Esta importante fórmula podría aplicarse para desarrollar sistemas que aprovechen la energía extra y la bombeen de nuevo a la superficie, donde puede utilizarse como calefacción (o refrigeración) para los apartamentos cercanos.

El concepto de la tecnología funciona un poco como una nevera gigante. En las paredes del túnel se construyen tuberías de plástico que se llenan con un fluido caloportador o, en su defecto, con agua pura y corriente. El líquido frío es bombeado a través de las tuberías, donde es calentado por el aire en el túnel y emerge en la superficie como un líquido caliente. En verano, el sistema puede invertirse para que actúe como aire acondicionado. El calor puede ser transportado lejos de los hogares y dispersado en el suelo, que tiende a estabilizar naturalmente su propia temperatura.

El equipo dice que el sistema sería relativamente barato y energéticamente eficiente de instalar, y tiene una vida útil prevista de hasta un siglo. Las bombas de calor son la pieza más vulnerable del rompecabezas y deben ser reemplazadas cada 25 años aproximadamente.

Como ejemplo, los investigadores aplicaron el modelo a una línea de metro actualmente en desarrollo en la ciudad de Lausana, Suiza, y calcularon los beneficios potenciales para la ciudad.

«Nuestra investigación muestra que la instalación del sistema de recuperación de calor a lo largo del 50 a 60 por ciento de la ruta planificada -o 60.000 metros cuadrados de superficie del túnel- cubriría las necesidades de calefacción de 1.500 apartamentos estándar de 80 m2, o hasta 4.000 unidades de eficiencia energética certificadas por Minergie», dice Margaux Peltier, investigador principal del estudio. «El cambio de calefacción a gas reduciría las emisiones de CO2 de la ciudad en dos millones de toneladas al año.»

Este no es el único intento de aprovechar la energía residual del metro. Hace unos años, Transport for London probó un sistema de frenado regenerativo para trenes en el metro de Londres que devolvería la energía a la red.

Hay mucho exceso de energía a nuestro alrededor, es sólo cuestión de encontrar la forma de cosecharla.