Um termóstato natural de 10 °C, a custo marginal
O túnel é a perfuração. Acrescentar circuitos geotérmicos enquanto escavamos custa uma fração de uma instalação autónoma. Resultado: aquecimento no inverno, climatização no verão e uma só infraestrutura que serve duas vezes.
Porque funciona: a rocha não « sente » o inverno
À superfície, a temperatura varia enormemente — de mais de 30 °C no verão a menos de −25 °C no inverno em Quebec. Mas essa oscilação amortece muito depressa em profundidade: o solo funciona como um gigantesco volante térmico. A uma dezena de metros, quase nada resta da variação sazonal da superfície.
Estável todo o ano, tanto no verão como no inverno. É o mesmo número que a profundidade das nossas estações.
A diferença entre janeiro e julho a esta profundidade é mínima — praticamente constante.
Mais de 55 °C de amplitude anual. É precisamente o que evitamos ao ir buscar o calor em profundidade.
As nossas estações já descem a esta profundidade — a geotermia está ao alcance da mão.
Duas fontes gratuitas, já debaixo dos nossos pés
A estação beneficia, na realidade, de uma dupla vantagem térmica própria da nossa rede, que nenhum edifício comum à superfície possui:
1. O ar morno do túnel
O ar do túnel mantém-se em torno dos 10 °C graças à rocha, e sobe naturalmente na direção das entradas. Uma estação encostada ao túnel não parte, portanto, do ar glacial da rua: parte já dos 10 °C. É calor já pago pela ventilação — basta recuperá-lo.
2. A geotermia da rocha
Circuitos enterrados ao lado da estação trocam calor com a rocha a 10 °C: dela se extrai calor no inverno e para ela se rejeita o calor no verão. O mesmo furo serve nos dois sentidos, ao ritmo das estações do ano.
A nuance honesta. Um solo a 10 °C é morno, não quente. Para levar uma estação aos 20 °C é preciso uma bomba de calor — e uma bomba de calor consome eletricidade. A geotermia não elimina, pois, a fatura: divide-a por 3 ou 4. Por cada 1 kWh de eletricidade injetado, a bomba de calor entrega 3 a 4 kWh de calor (é o seu « COP »). É excelente, mas não é zero — e dizê-lo com clareza torna o argumento sólido perante um engenheiro.
O cálculo, para uma estação tipo
Uma estação de entrada é um ambiente exigente de aquecer: pavilhão envidraçado, portas que abrem sem parar, corrente de ar permanente (efeito de chaminé do túnel). Admitamos que uma estação assim exige o equivalente a 100 kW de aquecimento de ponta em frio intenso, e comparemos três formas de a aquecer:
| Modo de aquecimento | Eletricidade consumida | Veredicto |
|---|---|---|
| Convetores elétricos (aquecimento direto) | 100 kW | Simples, mas caro. A referência a bater. |
| Bomba de calor geotérmica (COP 3,5) | ≈ 29 kW | ≈ 70 % menos eletricidade para o mesmo calor. |
| Nenhum aquecimento | 0 kW | Estação a alguns graus acima de zero, pisos escorregadios. Inaceitável num espaço de acolhimento. |
No verão, o mesmo sistema climatiza gratuitamente. Durante a onda de calor, a rocha a 10 °C torna-se um poço de frescura: a bomba de calor inverte o seu ciclo e refresca a estação rejeitando o calor no solo. Um só investimento, dois usos — aquecimento no inverno, climatização no verão. É a vantagem mais forte da abordagem.
O que isso muda na fatura da rede
O aquecimento e a climatização das entradas já estão contabilizados na rubrica energia do orçamento de exploração (9,5 M$/ano), dentro da parcela « estações ». Hoje esse valor pressupõe um aquecimento elétrico direto. Ao passar à geotermia, isolamos esta despesa e reduzimo-la fortemente:
| Rubrica (aquecimento + climatização das 150 estações) | Elétrico direto | Com geotermia |
|---|---|---|
| Energia anual estimada | 10 a 14 GWh | 3 a 4 GWh |
| Custo anual (≈ 8,5 ¢/kWh, Hydro-Québec) | ≈ 0,9 a 1,2 M$ | ≈ 0,3 M$ |
| Poupança anual | — | ≈ 0,7 a 0,9 M$/ano |
Em valor absoluto, a poupança continua modesta à escala de um orçamento de ~194 M$/ano — a eletricidade já é barata no Quebec. O verdadeiro ganho está noutro lado: a geotermia fecha uma questão que qualquer avaliador colocará (« como se aquecem 150 entradas num inverno quebequense? ») e transforma um ponto cego em argumento — uma rede de transporte que se torna também uma infraestrutura energética sóbria.
Uma infraestrutura, duas funções
Porque já escavamos 150 km de túneis e 150 estações a 10 m de profundidade, a geotermia surge quase gratuitamente. Aquece no inverno, climatiza no verão, reduz em 65 a 75 % a eletricidade das entradas e reforça o argumento de independência energética do projeto — apoiado na hidroeletricidade e, agora, no calor do solo quebequense.
A reter
- A rocha a 10 m está a ≈ 10 °C todo o ano — um termóstato natural insensível tanto ao inverno como à onda de calor.
- Custo marginal: o túnel já é a perfuração, logo os circuitos geotérmicos custam uma fração de uma instalação autónoma.
- Uma bomba de calor continua necessária: a geotermia divide a eletricidade de aquecimento por 3 a 4, não a elimina.
- Duplo uso: aquecimento no inverno, climatização no verão, com o mesmo sistema.
- Poupança: da ordem de 0,7 a 0,9 M$/ano, e sobretudo um argumento que solidifica o dossiê.