Mantendo a Maçã Quente

Se alguém perguntasse o que Nova York significa para você, a resposta seria diferente para cada um de nós. Se você a conhece bem, a “cidade que nunca dorma” terá uma infinidade de memórias e destaques para escolher. Sua vibrante mistura de culturas e energia implacável proporcionam uma experiência inesquecível. Mas, mesmo para aqueles que nunca pisaram em Manhattan, seu horizonte é instantaneamente familiar. Dominado por arranha-céus que alcançam as nuvens, ele simboliza ambição, otimismo e determinação; o Sonho Americano em concreto, aço e pedra.

Do chão ao céu: a origem do arranha-céu

O horizonte familiar de Nova York que conhecemos hoje nem sempre foi assim. Foi necessária uma combinação de fatores para construir cada vez mais alto. O primeiro edifício alto na América nem sequer ficava na cidade; Chicago chegou lá primeiro, com o edifício Home Insurance de 12 andares, em 1884. Mas foram os avanços tecnológicos do final do século XIX que transformaram os sonhos de construir mais alto em realidade. O aço Bessemer forjado em seções mais longas permitiu estruturas mais altas e flexíveis do que o antigo ferro fundido permitia. Os sprinklers para lidar com riscos de incêndio significaram que o antigo limite de 23 metros de altura na construção foi relaxado. E a eletricica CA foi patenteada, levando a elevadores que podiam levar pessoas a novas alturas. Quanto a como manter as pessoas confortáveis nesses novos edifícios imponentes durante o frio cortante do inverno, a resposta foi encontrada com o vapor.

A História da Sarco em Nova York

Quando a torre distintiva do edifício Singer estava quase concluída, erguendo-se 40 andares acima das ruas da cidade, Nova York era um farol do progresso americano. Quando Lewis Sanders chegou ao porto em 1907, após quase uma semana de travessia do Reino Unido, a torre em estilo Beaux-Arts de tijolo vermelho e pedra azul logo se tornaria o edifício mais alto do mundo, ainda que por apenas um ano. Ele não teria sido o único a testemunhar a evolução do horizonte da cidade. Ellis Island, onde os imigrantes da América eram processados, teve seu ano mais movimentado em 1907, atendendo 1,25 milhão de recém-chegados cheios de esperança. No entanto, ao contrário da maioria deles, a jornada de Sanders tinha um objetivo definido: estabelecer a filial americana da empresa de seu empregador britânico. No mesmo ano, a Sarco Fuel Saving and Engineering Company abriu suas portas no Lower Manhattan. Em poucos anos, em 1915, tornou-se simplesmente Sarco Co. Inc. Seu papel timbre listava suas ofertas principais, incluindo registradores de CO₂, medidores de vapor, calorímetros de combustível e gás, manômetros de tiragem, armadilhas de vapor e reguladores termostáticos. As armadilhas de vapor foram um pilar do crescimento da empresa, e conforme a cidade experimentava um crescimento rápido, a demanda por armadilhas de qualidade ajudou a estabelecer a reputação da Sarco. Ruth Greenfield, Vice-Presidente durante aqueles anos agitados, mais tarde recordou,

Posso dizer com segurança que não existe um prédio de apartamentos em Nova York que tenha sido construído entre 1921 e 1932 … que não esteja equipado com armadilhas de radiador Sarco.

Por que Nova York Adotou o Vapor

A resposta está nas propriedades únicas do vapor como meio de transferência de energia. Ele transporta muito mais calor do que a água e tem o benefício de não exigir bombas de circulação para levá-lo onde é necessário. Isso economiza não apenas o custo das bombas de circulação, mas também as complicações que surgem do controle das bombas e de seu fluxo para gerenciar a transferência de calor. Quando se tratava de levar vapor aos radiadores em um prédio alto, as vantagens do vapor eram claras. Ao introduzir um vácuo, em vez do vapor empurrar o ar para fora do sistema, ele é atraído pelo vácuo a velocidades de até 240 km/h por todo o sistema de aquecimento. Isso garante aquecimento rápido e uniforme em todo o edifício. Um bom exemplo disso é o sistema de aquecimento do Empire State Building. Quando concluído em 1931, com seus 102 andares, tornou-se o edifício mais alto do mundo. Hoje, após um grande projeto de eficiência energética, e 92 anos após sua conclusão, ele ainda depende do vapor para manter aqueles que trabalham nele aquecidos. Tudo com uma pressão de vapor de 1,5 psi - e 6.600 armadilhas de vapor. A retrofitagem detalhada de eficiência reduziu o consumo de energia em mais de 40% e as emissões de carbono em 54%.

Vapor Além do Arranha-céu

Usar vapor para aquecer edifícios não era uma descoberta nova. Joseph Nason, que desempenhou um papel no desenvolvimento do radiador de ferro fundido, o havia feito na Casa Branca do Presidente Pierce em 1855. Em 1882, a New York Steam Company (predecessora da Con Edison) já fornecia os benefícios do vapor para quase 1.600 clientes, do Battery Park à 96th Street. E, embora a maioria dos novos arranha-céus tenham sido construídos para maximizar espaço e lucro para uso comercial, o vapor também encontraria seu caminho nas residências de Nova York. Você pode pensar que as coisas avançaram. Que, longe de suas claras vantagens quando se trata das estruturas mais altas da cidade, ele foi substituído. Você estaria enganado.

Conforme observado pelo Urban Green, o impacto do uso do vapor foi revolucionário: “Substituiu lareiras e fogões, oferecendo melhor qualidade do ar interno, conforto e eficiência.” Quando grande parte da Nova York atual foi construída, nas primeiras décadas do século XX, havia preocupações com a saúde de ficar dentro de casa sem ventilação. Os milhares de imigrantes chegando à cidade levaram a cortiços superlotados, ao medo de doenças e “ar viciado” (basicamente respirar o ar dos outros). O medo de doenças como tuberculose e pandemias devastadoras como a Gripe Espanhola de 1918 reforçaram essa crença.

A solução? Manter as janelas abertas, mesmo no auge do inverno. É um conselho que não mudou em um século. Lembre-se que há apenas alguns anos, durante a pandemia de COVID-19, a orientação era manter as janelas abertas se compartilhasse um cômodo com outras pessoas. Isso pode ter sido prudente do ponto de vista de saúde pública, mas levou diretamente aos equívocos que cercam o vapor hoje.

Quente Demais? O Lugar do Vapor Hoje

Em Nova York, o inverno pode ser brutalmente frio, especialmente quando sopra um vento frio de nordeste. Para compensar a política de janelas abertas, caldeiras e radiadores foram instalados que podiam aquecer as propriedades com janelas abertas mesmo nos dias mais frios. Quando o combustível que gerava o vapor mudou de carvão para óleo e depois para gás natural, os equipamentos de substituição foram superdimensionados, optando pelo superaquecimento em vez do subaquecimento. Janelas mais eficientes com vidro duplo substituíram as antigas, e o isolamento e o vedação do ar melhoraram, tudo contribuindo para a natureza sufocante dos sistemas de aquecimento originais. Juntamente com cronogramas de manutenção precários, esses sistemas de vapor superdimensionados significam que as pessoas agora abrem suas janelas no inverno porque estão com muito calor. Quando se trata de edifícios que possuem seus próprios sistemas de aquecimento, o Urban Green é claro sobre o caminho a seguir: “Conforme os sistemas de vapor envelhecem, devem ser substituídos por sistemas hidrónicos ou por bombas de calor elétricas.” Claro, isso substitui um meio de transferência de energia, o vapor, por outro, água quente. A questão de como essa eletricidade é gerada permanece. Se não a partir de gás natural (predominante sobre óleo e carvão hoje em dia), mas de fontes de energia renovável, então por que não gerar vapor a partir da mesma fonte de energia? Mesmo os defensores da remoção do vapor da equação aceitam que tal empreendimento colossal não é suficiente a curto prazo. Conforme o Urban Green observa, “Outra razão para investir em vapor agora é que, antes que os edifícios se eletrifiquem completamente, podemos ver o desenvolvimento de sistemas de aquecimento híbridos que continuam a usar vapor para complementar as bombas de calor.” Eles também recomendam uma série de medidas imediatas para equilibrar os sistemas de vapor, considerar a correção de caldeiras superdimensionadas, e introduzir isolamento e fatores de controle de temperatura que teriam retorno em oito anos ou menos. Em última análise, fica claro que não se trata de “ou isso ou aquilo”; esse é um dilema falso. Devidamente instalados, bem mantidos e com as várias atualizações possíveis, os sistemas de vapor são certamente viáveis. Concede o Urban Green: “Se os sistemas de vapor funcionam corretamente, levam vapor a cada radiador do edifício, e os inquilinos recebem calor mais consistente sem superaquecimento.”

Duas Áreas Onde o Vapor Faz Todo o Sentido

Por mais positivamente que você veja o potencial das bombas de calor, elas ficam aquém quando se trata de edifícios altos. Imagine o custo no valor imobiliário perdido quando você considera que a cada 20 andares terá que ceder espaço a elas para poder empurrar água quente cada vez mais alto. Quando faz frio lá fora, um sistema de backup quase sempre será necessário para aumentar sua produção. E, lembre-se, eles ainda precisam de eletricidade para funcionar, 24 horas por dia, 365 dias por ano. A física também não mudou. Uma libra de vapor condensado carrega mais calor do que 25 libras de água quente resfriada em radiadores em 4,4°C, sem necessidade de bombeamento. Depois há a Con Edison, que agora opera o maior sistema de vapor do mundo. Através de mais de 160 km de tubulações, o vapor é gerado centralmente em seis locais antes de ser distribuído pela metade inferior de Manhattan. Alguns desses locais são apenas para geração de vapor, outros também produzem eletricidade. E, não é usado apenas para aquecimento. Abastece os hospitais de Nova York (para fins de esterilização), lavanderias e empresas de processamento de alimentos. Tampouco é apenas o Empire State Building que depende do vapor. A rede da Con Edison fornece vapor para aquecimento, resfriamento (graças a refrigeradores por absorção) e água quente para as Nações Unidas, Grand Central Terminal e o Chrysler Building. A ação mais antiga negociada na Bolsa de Valores de Nova York, a Con Ed vê o futuro do vapor positivamente, com um plano de longo prazo focado em “descarbonizar nosso sistema de vapor.” Longe de ver o vapor como obsoleto, a Con Edison reconhece que o vapor ainda é uma opção. E, também estará gerando muita da eletricidade usada para alimentar quaisquer novas instalações de bombas de calor no processo.

Um Conto de Duas Cidades

As opiniões divergem sobre o futuro do aquecimento em Nova York. Alguns, como o Urban Green, veem isso como algo que terá que mudar, sendo substituído por sistemas hidrónicos ou bombas de calor elétricas. Sem surpresa, a Con Edison vê o vapor como o “mais novo e quente sistema de energia limpa” da cidade, com um futuro brilhante pela frente. Se você considera a melhor ou a pior das opções, há consenso de que o primeiro passo é melhorar a eficiência do que já está instalado. O vapor mantém os nova-iorquinos longe do frio há mais de um século, e continuará a fazê-lo no futuro previsível. E quanto a nós? Agora, como Spirax Sarco, o uso do vapor em edifícios ainda representa uma pequena, mas importante parte de nosso negócio, representando cerca de 3% da receita do Grupo. Não estamos mais sediados na Madison Avenue, e trabalhamos em todos os Estados Unidos. Continuamos a aprender e compartilhar nossa experiência em vapor desde que aquele primeiro escritório abriu em 1907. O vapor ainda é nosso negócio, e continuamos a explorar as muitas avenidas que ele oferece para o futuro.

Fontes:

• Patrick Sisson: The curious history of steam heat and pandemics
• Christina Nunez: How Hidden Labyrinths Under Cities Are Becoming Clean Energy Powerhouses
• John Pinching: Empire state building future inside out
• Igor Zhadonovsky: https://www.intechopen.com/online-first/84666
• Con Edison: Steam system as NYCs new clean energy solution
• Urban Green Council: Demystifying steam
• Nigel Watson: Knowledge, Service, Products, 2019.