Cómo el vapor ayuda a calentar la ciudad de Nueva York

Si te preguntaran, ¿qué significa la ciudad de Nueva York para ti?, la respuesta será diferente para todos nosotros. Si la conoces bien, la “ciudad que nunca duerme” tendrá un recuerdo lleno de momentos destacados entre los que elegir. Su vibrante mezcla de culturas y su energía incesante crean una experiencia inolvidable. Pero, incluso para aquellos que nunca han pisado Manhattan, su horizonte es instantáneamente familiar. Dominado por edificios de gran altura que alcanzan las nubes, simboliza ambición, optimismo y determinación; el Sueño Americano en concreto, acero y piedra.

Del suelo al cielo: los orígenes del rascacielos

El horizonte de Nueva York que conocemos hoy no siempre fue así. Se necesitó una combinación de factores para poder construir cada vez más alto. El primer edificio de gran altura en América ni siquiera estuvo en la ciudad; Chicago lo logró primero, con el edificio Home Insurance de 12 pisos en 1884. Pero fueron los avances tecnológicos de finales del siglo XIX los que hicieron realidad los sueños de construir más alto. El acero Bessemer forjado en secciones más largas permitió marcos más altos y flexibles que los que el antiguo hierro fundido permitía. Los rociadores para manejar cualquier riesgo de incendio significaron que el antiguo límite de 23 metros de altura en la construcción se relajó. Y, la electricidad AC fue patentada, dando lugar a ascensores que podían llevar a las personas a nuevas alturas. En cuanto a cómo mantener a las personas cómodas en estos nuevos edificios imponentes durante el frío cortante del invierno, la respuesta se encontró con el vapor.

La historia de Sarco en Nueva York

Para cuando la distintiva torre del edificio Singer estaba casi terminada, elevándose 40 pisos sobre las calles de la ciudad, Nueva York era un faro del progreso estadounidense. Cuando Lewis Sanders llegó al puerto en 1907, después de casi una semana de travesía desde el Reino Unido, la torre de estilo Beaux-Arts de ladrillo rojo y piedra azul pronto se convertiría en el edificio más alto del mundo, aunque solo por un año. No habría sido el único en presenciar la evolución del horizonte de la ciudad. Ellis Island, donde se procesaban los inmigrantes de América, vio su año más ocupado en 1907, atendiendo a 1,25 millones de llegadas esperanzadas. Sin embargo, a diferencia de la mayoría de ellos, el viaje de Sanders tenía un objetivo definido; establecer la sucursal estadounidense de la empresa de su empleador brités. Ese mismo año, la Sarco Fuel Saving and Engineering Company abrió oficinas en el Bajo Manhattan. En pocos años, en 1915, simplemente se convirtió en Sarco Co. Inc. Su membrete enumeraba sus ofertas principales, incluyendo registradores de CO₂, medidores de vapor, calorímetros de combustible y gas, medidores de tiro, trampas de vapor y reguladores termostáticos. Las trampas de vapor fueron un pilar del crecimiento del negocio, y a medida que la ciudad experimentó un crecimiento rápido, la demanda de trampas de calidad ayudó a establecer la reputación de Sarco. Ruth Greenfield, Vicepresidenta durante esos años vertiginosos, más tarde recordaría,

Cita del intercambio de conocimientos

Con toda seguridad diría que no hay una casa de apartamentos en la ciudad de Nueva York que se erigió entre 1921 y 1932 … que no esté equipada con trampas de radiador Sarco.

Por qué la ciudad de Nueva York adoptó el vapor

La respuesta radica en las propiedades únicas del vapor como medio de transferencia de energía. Transporta mucho más calor que el agua, y tiene el beneficio de no requerir bombas de circulación para llevarlo donde se necesita. Eso ahorra no solo en el coste de las bombas de circulación, sino también en las complicaciones que surgen de controlar las bombas y su flujo para gestionar la transferencia de calor. Cuando se trataba de llevar vapor a los radiadores en todo un edificio de gran altura, las ventajas del vapor eran claras. Al introducir un vacío, en lugar de que el vapor empuje el aire fuera del sistema, es aspirado por el vacío a velocidades de hasta 240 km/h por todo el sistema de calefacción. Esto asegura un calentamiento rápido y uniforme en todo el edificio. Un buen ejemplo de esto es el sistema de calefacción del Empire State Building. Cuando se completó en 1931, con sus 102 pisos, se convirtió en el edificio más alto del mundo. Hoy, después de un importante proyecto de eficiencia energética, y 92 años después de su finalización, todavía depende del vapor para mantener calientes a quienes trabajan en él. Todo con una presión de vapor de 1,5 psi y 6.600 trampas de vapor. La modernización detallada de eficiencia redujo el uso de energía en más del 40% y las emisiones de carbono en un 54%.

El vapor más allá del rascacielos

Usar vapor para calentar edificios no fue un descubrimiento nuevo. Joseph Nason, quien desempeñó un papel en el desarrollo del radiador de hierro fundido, lo hizo en la Casa Blanca del Presidente Pierce en 1855. Para 1882, la New York Steam Company (la precursora de Con Edison) estaba proporcionando los beneficios del vapor a casi 1.600 clientes desde Battery Park hasta la calle 96. Y, aunque la mayoría de los nuevos edificios de gran altura se construyeron para maximizar el espacio y las ganancias para uso comercial, el vapor también encontraría su camino en las casas residenciales de Nueva York. Puede pensar que las cosas han avanzado. Que más allá de sus claras ventajas cuando se trata de las estructuras más altas de la ciudad, ha sido reemplazado. Estaría equivocado.

Urban Green Council, Desmitificando el vapor

Como señala Urban Green, el impacto del uso del vapor fue revolucionario, “Reemplazó chimeneas y estufas, ofreciendo mejor calidad del aire interior, comodidad y eficiencia.” Cuando se construyó gran parte del Nueva York actual, en las primeras décadas del siglo XX, había preocupaciones de salud sobre estar dentro sin ventilación. Los miles de inmigrantes que llegaban a la ciudad llevaron a tenementos superpoblados, al miedo a enfermedades y al “aire viciado” (efectivamente respirar el aire de otros). El miedo a enfermedades como la tuberculosis, y pandemias devastadoras como la Gripe Española de 1918 se sumaron a esta creencia.

¿La solución? Mantener las ventanas abiertas, incluso en pleno invierno. Es un consejo que no ha cambiado en un siglo. Recuerde que hace solo unos años, durante la pandemia de COVID-19, la orientación era mantener las ventanas abiertas si se compartía una habitación con otros. Esto pudo haber sido prudente desde una perspectiva de salud pública, pero llevó directamente a las concepciones erróneas que rodean al vapor hoy.

¿Demasiado caliente para manejar? El lugar del vapor hoy

Hace un frío cortante en Nueva York en invierno, especialmente cuando sopla un viento frío del noreste. Para compensar la política de ventanas abiertas, se instalaron calderas y radiadores que podían calentar propiedades con ventanas abiertas incluso en los días más fríos. Cuando el combustible que generaba el vapor pasó del carbón al aceite y luego al gas natural, el equipo de reemplazo fue sobredimensionado, optando por el sobrecalentamiento en lugar del calentamiento insuficiente. Las ventanas más eficientes de doble acristalamiento reemplazaron a las antiguas, y el aislamiento y el sellado de aire mejoraron, todo lo cual contribuyó a la naturaleza asfixiante de los sistemas de calefacción originales. Junto con programas de mantenimiento deficientes, estos sistemas de vapor sobredimensionados significan que la gente ahora abre sus ventanas en invierno porque están sobrecalentados. Cuando se trata de edificios que tienen sus propios sistemas de calefacción, Urban Green es claro sobre el camino a seguir, “A medida que los sistemas de vapor envejezcan, deben ser reemplazados por sistemas hidrónicos o por bombas de calor eléctricas.” Por supuesto, eso reemplaza un medio de transferencia de energía, el vapor, con otro, el agua caliente. La cuestión de cómo se genera esa electricidad permanece. Si no proviene de gas natural (predominante sobre el aceite y el carbón estos días), sino de fuentes de energía renovables, entonces ¿por qué no generar vapor de la misma fuente de energía? Incluso los defensores de eliminar el vapor de la ecuación aceptan que una tarea tan colosal no es suficiente a corto plazo. Como señala Urban Green, “Otra razón para invertir en el vapor ahora es que, antes de que los edificios se electrifiquen completamente, podemos ver el desarrollo de sistemas de calefacción híbridos que continúan usando vapor para complementar las bombas de calor.” También recomiendan una serie de medidas inmediatas para equilibrar los sistemas de vapor, considerar rectificar las calderas sobredimensionadas e introducir factores de aislamiento y control de temperatura que tendrían un retorno de ocho años o menos. En última instancia, está claro que no se trata de un caso de “uno u otro”; eso es un falso dilema. Instalados correctamente, bien mantenidos y con las diversas mejoras posibles, los sistemas de vapor son ciertamente viables. Como concede Urban Green, “Si los sistemas de vapor funcionan correctamente, llevan vapor a cada radiador del edificio, y los inquilinos obtienen un calor más consistente sin estar sobrecalentados.”

Dos áreas donde el vapor tiene sentido perfecto

Sin embargo, por positivamente que vea el potencial de las bombas de calor, se quedan cortas cuando se trata de edificios de gran altura. Imagine el coste en valor inmobiliario perdido cuando considere que cada vigésimo piso tendrá que ser cedido a ellas para poder empujar el agua caliente cada vez más alto. Cuando hace frío fuera, casi siempre se necesitará un sistema de respaldo para potenciar su salida. Y, recuerde, todavía necesitan electricidad para operar, 24 horas al día, 365 días al año. La física tampoco ha cambiado. Una libra de vapor condensado transporta más calor que 25 libras de agua caliente enfriada en radiadores por 4,4°C, sin necesidad de bombeo. Luego está Con Edison, que ahora opera el sistema de vapor más grande del mundo. A través de más de 100 millas de tuberías, el vapor se genera centralmente en seis sitios antes de ser distribuido por la mitad inferior de Manhattan. Algunos de estos sitios son solo para generar vapor, otros producen electricidad también. Y, no solo se usa para calefacción. Suministra a los hospitales de Nueva York (para fines de esterilización), lavanderías y empresas de procesamiento de alimentos. Tampoco es solo el Empire State Building que depende del vapor. La red de Con Edison proporciona vapor para calefacción, refrigeración (gracias a refrigeradores de absorción) y agua caliente a las Naciones Unidas, Grand Central Terminal y el Chrysler Building. La acción más antigua negociada en la Bolsa de Nueva York, Con Ed ve el futuro del vapor de manera positiva, con un plan a largo plazo enfocado en “descarbonizar nuestro sistema de vapor.” Lejos de ver el vapor como obsoleto, Con Edison está reconociendo que el vapor sigue siendo una opción. Y, también estarán generando gran parte de la electricidad usada para alimentar cualquier nueva instalación de bombas de calor en el proceso.

Con Edison, Plan a Largo Plazo – nuestro sistema de vapor distrito

Un cuento de dos ciudades

Las opiniones difieren sobre el futuro de la calefacción en Nueva York. Algunos, como Urban Green, lo ven como algo que tendrá que cambiar, siendo reemplazado por sistemas hidrónicos o bombas de calor eléctricas. Sin sorpresa, Con Edison ve el vapor como el “nuevo y más caliente sistema de energía limpia” de la ciudad, con un futuro brillante por delante. Ya sea que lo considere la mejor o la peor de las opciones, hay consenso en que el primer paso es mejorar la eficiencia de lo que ya está instalado. El vapor ha mantenido a los neoyorquinos sintiendo el frío durante más de un siglo, y continuará haciéndolo en el futuro previsible. ¿Y nosotros? Ahora, como Spirax Sarco, el uso del vapor en edificios todavía representa una pequeña pero importante parte de nuestro negocio, representando alrededor del 3% de los ingresos de nuestro Grupo. Ya no estamos ubicados en Madison Avenue, y trabajamos en todo Estados Unidos. Hemos continuado aprendiendo y compartiendo nuestra experiencia en vapor desde que esa primera oficina abrió en 1907. El vapor sigue siendo nuestro negocio, y continuamos explorando las muchas avenidas que ofrece para el futuro.

Fuentes: