Investigadores de la Universidad de Cornell han desarrollado un modelo energético urbano innovador para edificios que está apoyando significativamente a la ciudad de Ithaca, Nueva York, en su objetivo de alcanzar la neutralidad de carbono para 2030. Esta herramienta avanzada permite la simulación rápida del consumo energético de los edificios de una ciudad y el análisis de costo-beneficio de diversas estrategias de descarbonización.
El modelo, creado por el Profesor Asociado Timur Dogan y su equipo en el Laboratorio de Sistemas Ambientales de Cornell, puede procesar los datos energéticos de los edificios de una ciudad en una computadora portátil estándar en cuestión de minutos. Posteriormente, evalúa estrategias como la mejora de la eficiencia energética (weatherization), la adopción de bombas de calor eléctricas y la instalación de paneles solares en tejados. Para Ithaca, el modelo analizó más de 5,000 edificios residenciales y comerciales, integrando datos de mapas geoespaciales, registros fiscales y registros de servicios públicos.
Los hallazgos han sido instrumentales en la configuración de la estrategia climática de Ithaca. Revelaron que, si bien la sustitución de calderas de gas por bombas de calor por sí sola podría aumentar los costos operativos para algunos, esta transición se vuelve financieramente viable cuando se combina con mejoras de eficiencia energética y soluciones de energía solar. Notablemente, el modelo indicó que los edificios residenciales multifamiliares son los más rentables para modernizar, especialmente al considerar incentivos financieros, en lugar de estructuras comerciales más grandes.
La investigación, publicada en el Journal of Building Performance Simulation, destaca la escalabilidad y accesibilidad del modelo, convirtiéndolo en un recurso valioso para municipios con recursos limitados. Los avances en el modelado energético de edificios urbanos, como el desarrollado por el equipo de Dogan, son cruciales para que las ciudades puedan tomar decisiones informadas sobre la reducción de emisiones. Un estudio publicado en el mismo journal señala que, si bien los modelos simplificados pueden tener un pequeño margen de error a nivel de edificio individual, son efectivos para análisis agregados a nivel de ciudad.
La investigación también subraya la necesidad de datos de auditoría de edificios para mejorar la precisión del modelo y la importancia de la colaboración entre las partes interesadas para maximizar el impacto de estas herramientas. La integración de medidas de mejora de la eficiencia energética, como el aislamiento y el sellado de fugas de aire, junto con la adopción de bombas de calor, puede generar ahorros significativos. Un informe del Departamento de Energía de EE. UU. indica que la mejora del aislamiento y el sellado de fugas de aire puede reducir los costos de calefacción y refrigeración hasta en un 30%. Cuando se combina con bombas de calor, los hogares pueden ver reducciones en sus facturas de energía de hasta el 97% en algunos casos, lo que hace que la transición energética sea más atractiva financieramente. La instalación de paneles solares en tejados también contribuye a la reducción del consumo energético, con estudios que muestran que pueden reducir la carga energética de los hogares hasta en un 76%.