O gás natural escapa dos sistemas de aquecimento de água por vazamentos e porque parte não é queimada pelo queimador. Essas pequenas ineficiências podem se somar:As emissões resultantes de metano - um poderoso gás de efeito estufa - para aquecedores de água nos Estados Unidos são potencialmente mais de três vezes maiores do que o esperado, de acordo com um novo estudo de Stanford. As boas notícias, Contudo, é que soluções simples estão disponíveis e podem ser aplicadas na maioria das economias do mundo.

"Esses aparelhos estão deixando menos de 1 por cento do gás escapar, mas também é a produção de gás natural na extremidade oposta do sistema, e então temos todos os pipelines e medidores com vazamento entre eles, "disse Rob Jackson, o autor sênior do estudo e professor de ciência do sistema terrestre na Escola da Terra da Universidade de Stanford, Energia e Ciências Ambientais (Stanford Earth). "Consertar vazamentos de gás é um desafio iterativo. Para aquecedores de água, sabemos o que temos que fazer. "

Sistemas de gás natural, de almofadas de poços a fogões de mesa, estão vazando. O gás que escapa para a atmosfera, seja de uma válvula quebrada em uma tubulação ou dos segundos em que um queimador ainda não pegou a luz piloto, é 90 por cento metano. O metano é muitas vezes mais eficaz em reter o calor do que o dióxido de carbono e é responsável por quase um quarto do aquecimento da atmosfera terrestre devido a todos os gases do efeito estufa. Nos últimos cinco a 10 anos, muito trabalho tem se concentrado em encontrar e consertar esses vazamentos.

"O gás natural desperdiçado em eletrodomésticos em casas e edifícios comerciais é provavelmente a causa menos compreendida das alterações climáticas com o uso do gás natural, "disse o principal autor do novo estudo, Eric Lebel, um Ph.D. estudante do Departamento de Ciência do Sistema Terrestre de Stanford.

Os pesquisadores se concentraram em aquecedores de água porque o aquecimento da água é responsável por um quarto do consumo de gás natural em uma casa média dos EUA que usa gás para água quente, cozinhar e aquecer. Os 58 milhões de aquecedores de água dos EUA que usam gás natural vazam cerca de 91, 000 toneladas de metano por ano como gás não queimado. Mais de 20 anos, dada a potência muito maior do metano como gás de efeito estufa do que o dióxido de carbono, aquele 91, 000 toneladas aquecem a Terra em até 7,8 milhões de toneladas de CO ₂ .

"Essa é uma parte muito pequena das emissões totais dos EUA, mas é o equivalente a 1,7 milhão de carros movidos a gasolina por um ano, "explicou Jackson, que também é membro sênior do Precourt Institute for Energy de Stanford.

O estudo monitorou aquecedores de água em 64 casas nos condados de Santa Clara e San Mateo, na Califórnia, de junho de 2018 a novembro de 2019. Embora poucos estudos tenham sido realizados sobre o vazamento de metano por eletrodomésticos, um estudo analisou aquecedores de água a gás natural na Califórnia e estimou que as emissões em todo o estado eram de cerca de 5,4 bilhões de gramas. O novo estudo de Stanford - que inclui mais medições dos pulsos ligados e desligados no novo tipo de aquecedores de água sem tanque e mais medições de emissões de luz piloto de aquecedores de água convencionais - estima esse número para a Califórnia em 17,7 bilhões de gramas, mais de três vezes mais.

Tanque de armazenamento vs. sem tanque

O estudo encontrou uma diferença muito significativa nas taxas de emissão entre esses dois tipos básicos de aquecedores de água a gás natural. O aquecedor de água a gás natural convencional armazena a água aquecida em um tanque. O outro, o tipo mais recente de aquecedor não tem tanque. Quando uma torneira de água quente é aberta, o aquecedor de água sem tanque aciona imediatamente o gás para aquecer a água corrente. Um número muito pequeno, mas crescente de aquecedores de água nos EUA não tem tanque. Na Europa e na Ásia, cerca de um em cada cinco sistemas não armazena água quente. Globalmente, os sistemas sem tanque estão crescendo a uma taxa anual acima de 7%.

"Uma vez que se espera que essa tendência de crescimento continue, achamos importante comparar os dois modelos, "disse Lebel." Em média, descobrimos cerca de duas vezes mais emissões de metano de aquecedores de água sem tanque do que de aquecedores de água de armazenamento. "

Contudo, aquecedores sem tanque são mais eficientes. Eles queimam menos gás natural por galão de água quente do que os sistemas convencionais e, portanto, produzem menos dióxido de carbono. No total, os aquecedores de água sem tanque emitem 18% menos gases de efeito estufa do que os aquecedores de água com armazenamento.

Felizmente, porque os aquecedores de água sem tanque estão apenas se tornando mais populares, especialmente na América do Norte, novos modelos podem ser reprojetados para reduzir o gás natural não queimado e vazado. Qualquer pessoa que esteve perto de um aquecedor de água ou aquecedor de ambiente quando ele liga, ouviu a explosão de combustão no início de um ciclo; é quando uma explosão de gás natural escapa sem queimar. O metano também é liberado quando a unidade é desligada. Isso é válido para os dois tipos de aquecedores de água.

Mas, para aquecedores sem tanque, os pulsos liga / desliga respondem por quase 60% do metano emitido. Os modelos sem tanque ligam e desligam sempre que uma torneira de água quente é aberta e fechada. A água armazenada é aquecida ou reaquecida periodicamente. Os pesquisadores sugerem que os pulsos liga / desliga de aquecedores de água sem tanque podem ser reduzidos significativamente para reduzir o vazamento de metano sem reduzir seu desempenho.

"Encontramos outras correções de design bastante simples, também, "disse Jackson." Para aquecedores com tanques, a maior parte da liberação de gás não queimado é da luz piloto quando o aquecedor está ocioso. As lâmpadas piloto padrão devem ser substituídas por ignitores eletrônicos. "

O estudo também descobriu que a crescente popularidade das torneiras de alça única deve ser reconsiderada, independentemente do tipo de aquecedor.

"Com torneiras de alça única, as pessoas acionam a extração de água quente sem saber, movendo a alça diretamente para cima e, em seguida, para o lado frio. Ou procuram água quente, mas decidem que realmente não estão dispostos a esperar por ela, "Disse Jackson." É uma fonte simples, mas inútil de emissões de metano e CO ₂ que é multiplicado a cada dia. "