China encontrou mina de ouro em minas de carvão abandonadas: climatização residencial

Embora o carvão esteja longe de ter a palavra final em uma China que aposta na transição energética de uma maneira peculiar — ou seja, em grande escala (tanto na fabricação quanto na instalação) —, a realidade é que algumas minas fecharam. É o caso da cidade mineradora de Xuzhou, em declínio devido ao esgotamento de suas reservas de carvão.

O que fazer com essa enorme infraestrutura que não está mais em uso? Em Teruel, por exemplo, criaram museus da mineração como o de Escucha, mas na China tiveram outra ideia: convertê-la em uma fonte de climatização residencial. Por enquanto, o projeto piloto já está funcionando como ar-condicionado para 100 residências.

Antiga mina é o novo ar-condicionado

A mina de Woniushan sofre de um problema antigo que foi fundamental para essa adaptação: inundações devido à infiltração de água subterrânea e da chuva. Essa água, naturalmente mantida abaixo de 20°C, é exatamente a que é extraída por bombeamento e circulada através de um trocador de calor conectado ao sistema de aquecimento de piso de cerca de cem residências.

Zhang Tao, chefe do projeto de pesquisa científica da empresa de aquecimento do Grupo Xukuang, explica que, nesses sistemas de aquecimento de piso, a água circula a 40°C no inverno para fornecer calor, enquanto no verão o mesmo circuito transporta água fria, a cerca de 20°C, que extrai calor das residências. A água retorna então à mina sem qualquer consumo de energia ou emissões associadas.

Por que isso é importante?

Em um nível macro, o projeto está alinhado com a meta chinesa de "dupla emissão de carbono", que visa atingir o pico de emissões até 2030 e a neutralidade de carbono até 2060. Além disso, dá uma segunda vida a minas esgotadas onde a extração não está mais ocorrendo. Estudos já demonstraram sua eficácia: bombas de calor que utilizam água de minas podem reduzir os custos de aquecimento em até 67% e os custos de refrigeração em até 50% em comparação com sistemas convencionais, de acordo com este artigo da Universidade da Virgínia Ocidental.

Contexto

A China explora esse recurso há mais de duas décadas: suas tentativas de transformar antigas minas de carvão abandonadas em recursos geotérmicos datam do início do século XXI, mas a maioria permanece em fase de planejamento, com algumas exceções, como a mina de Zhang Shuanglou, que serve tanto para aquecimento quanto para refrigeração. Globalmente, um artigo científico recente compilou mais de cinquenta locais de mineração com sistemas geotérmicos operacionais ou planejados.

Xuzhou apresenta um cenário aparentemente ideal para essa transformação: de acordo com um representante do Grupo Xukuang, a bacia de mineração da cidade tem um volume total de 303 milhões de metros cúbicos de cavas, com uma capacidade de armazenamento de água de 75,83 milhões de metros cúbicos — uma quantidade de água a uma temperatura estável durante todo o ano, potencialmente ideal para armazenar e fornecer energia tanto no verão quanto no inverno.

Em detalhes

Este projeto teve origem em 2024, fruto da colaboração entre quatro partes interessadas (o Laboratório do Lago Yunlong, o Grupo Xukuang, a Universidade de Mineração e Tecnologia da China e a Universidade do Sudeste) com um objetivo: superar os desafios técnicos do sistema. Paradoxalmente, extrair a água não era a parte mais complicada; a condensação, sim. Com níveis de umidade que chegam a 80% no verão em Xuzhou, se a temperatura dos canos cair muito, os pisos e paredes ficam úmidos e escorregadios.

Para solucionar esse problema, a equipe desenvolveu um desumidificador doméstico de água fria que, após cinco rodadas de testes, evoluiu de uma unidade de parede com frequência fixa para uma unidade integrada e silenciosa, escondida no forro da cozinha, ocupando praticamente nenhum espaço nas residências. Quanto ao custo, a moradora e participante Wang Qingmei afirma que, durante os quatro meses da temporada de verão (junho a setembro), pagou 410 yuans, consideravelmente menos do que os 400 yuans mensais que pagava anteriormente pelo ar-condicionado.

No entanto, as limitações deste sistema são claras: nem todas as cidades podem replicar este modelo de ar condicionado comunitário, pois nem todas possuem minas abandonadas nas proximidades ou uma rede de aquecimento centralizada. De fato, Xuzhou é a única cidade em Jiangsu com uma rede de aquecimento centralizada em larga escala em operação regular. Em última análise, o objetivo deste projeto é utilizar a infraestrutura existente.

Por outro lado, é importante destacar que este é um projeto piloto envolvendo apenas cerca de cem residências, portanto, a escalabilidade permanece uma incógnita em termos de adaptabilidade, estabilidade e custos de manutenção. E isso sem mencionar um problema inesperado típico de minas: entupimentos. A composição química específica da água de mina frequentemente causa acúmulo de incrustações nos trocadores de calor.

Imagem | omid roshan