Quando i newyorkesi sentono quel familiare tintinnio nelle loro case o appartamenti, sanno che l’inverno è arrivato. Significa che il sistema di riscaldamento a vapore della città, vecchio di un secolo, sta entrando in funzione, isolando circa l’80 percento degli edifici e dei loro residenti dal rigido freddo nord-orientale. Sebbene questo sistema fosse una manna per la città quando fu installato negli anni 1870, molti funzionari cittadini e residenti locali sono ora preoccupati per il suo impatto sulle emissioni di gas serra. Più di due terzi delle emissioni cittadine provengono dagli edifici, gran parte di queste da proprietà residenziali multifamiliari. Il riscaldamento a vapore è sia inquinante che spesso inefficiente.
A partire da quest’anno, le cose inizieranno a cambiare. Una nuova legge edilizia approvata nel 2019, la Local Law 97, è ora in vigore e potrebbe incentivare i proprietari locali a considerare il passaggio a un sistema di riscaldamento più ecologico, o almeno a rendere i loro sistemi più efficienti. La capacità della città di ridurre le emissioni degli edifici a zero netto entro il 2050, l’obiettivo finale della legge, dipende da questi cambiamenti.
Molti edifici prebellici sono surriscaldati. I residenti non hanno modo di controllare la quantità di calore che ricevono nelle loro case, portandoli ad aprire le finestre per raffreddarsi e sprecando molta energia nel processo.
“I sistemi a vapore sono un enorme ostacolo ai principali miglioramenti energetici,” ha detto Tristan Schwartzman, che analizza l’efficienza energetica degli edifici della città e consiglia i proprietari su come ridurre le loro emissioni di gas serra. “Molti di questi edifici con questi sistemi di riscaldamento a vapore usano tre volte più calore di quanto ne abbiano bisogno.”
Una nuova legge ambiziosa
Nei sistemi di riscaldamento a vapore, una caldaia riscalda l’acqua utilizzando gas naturale o olio, l’acqua evapora in vapore e viene poi distribuita attraverso un edificio tramite radiatori. La caldaia dovrebbe essere della dimensione esatta per soddisfare le esigenze di riscaldamento della proprietà, non ci sono controlli della temperatura.
I sistemi di riscaldamento a vapore divennero diffusi all’inizio del XX secolo, nel mezzo della pandemia di influenza spagnola. I consigli medici dell’epoca raccomandavano alle persone di aprire le finestre affinché l’aria fresca potesse circolare attraverso la casa. Così, quando le caldaie furono installate in questi edifici, furono progettate con una capacità di riscaldamento maggiore in mente.
John Mandyck, amministratore delegato dell’Urban Green Council, un’organizzazione no-profit che raccoglie dati sugli edifici della città e promuove la decarbonizzazione degli edifici, ha detto che queste caldaie spesso lasciano gli appartamenti della città surriscaldati. In passato, quando le caldaie erano difettose, venivano spesso sostituite con una caldaia della stessa dimensione, anche se sovrastimava le esigenze di riscaldamento dell’edificio.
“Quando [queste caldaie] si rompono, abbiamo sempre raccomandato di fare l’audit effettivo per l’edificio per capire quale sia il carico [elettrico] effettivo, in modo da dimensionare correttamente la caldaia,” ha detto Mandyck. “C’è un incentivo maggiore a farlo perché la Local Law 97 ora ti fa tenere conto di tutte le tue emissioni di carbonio.”
La Local Law 97 richiede che la maggior parte degli edifici sopra i 25.000 piedi quadrati aderisca a limiti crescenti delle loro emissioni di gas serra, costringendoli lentamente a ripensare i loro sistemi di riscaldamento e raffreddamento, e infine a elettrificare completamente le loro proprietà.
L’obiettivo è che tutti gli edifici siano completamente elettrificati e che la rete elettrica sia alimentata da energia rinnovabile, in modo che la città possa raggiungere i suoi obiettivi climatici e migliorare la qualità dell’aria per milioni di residenti.
Questo maggio, i proprietari di immobili, con l’aiuto di professionisti del design, dovranno segnalare le emissioni del loro edificio per il 2024 in relazione alla loro superficie e occupazione, e affrontare multe se non rispettano i limiti della città.
Attualmente, i limiti sono alti: l’Urban Green Council stima che solo l’8 percento degli edifici non sia conforme. I limiti più stringenti arriveranno nel 2030 e nel 2035, con l’obiettivo finale di raggiungere emissioni nette zero entro il 2050.
“La maggior parte degli edifici sarà in grado di allinearsi con i requisiti del 2030 per la Local Law 97 senza elettrificare i loro edifici,” ha detto Schwartzman, il principale e direttore dei servizi energetici di Goldman Copeland. Aiuta i proprietari di immobili a conformarsi alla legge e a segnalare le loro emissioni al governo cittadino.
“Per il 2035, tutti gli edifici dovranno elettrificarsi, il che significa che il calore passerà dal gas o dal vapore distrettuale di Con-Ed o dall’olio combustibile all’elettrico,” ha detto.
“La legge sta avendo l’effetto desiderato: ha inviato il segnale di mercato.” — John Mandyck, Urban Green Council
Schwartzman e la sua azienda sono attualmente autorizzati a fare valutazioni per 90 edifici. Crede che tutti saranno in grado di rispettare il limite di emissioni del 2024, ma potrebbero avere difficoltà in seguito, specialmente se i loro sistemi di riscaldamento sono inefficienti.
La nuova legge offre qualche sollievo ai proprietari di immobili che faticano a decarbonizzare. Nel dicembre 2023, il Dipartimento degli Edifici della città ha finalizzato la “disposizione di buona fede,” che aiuta i proprietari a evitare sanzioni se dimostrano che stanno facendo sforzi per ridurre le loro emissioni di gas serra, come l’installazione di tecnologie più pulite.
Se un edificio supera il limite di emissioni, il proprietario può, in alcuni casi, acquistare Crediti di Energia Rinnovabile, che rappresentano elettricità generata da una fonte rinnovabile, per mitigare le multe, sebbene questa concessione sia stata controversa.
Nel tempo, i proprietari di immobili si stanno lentamente muovendo verso sistemi di riscaldamento più efficienti, o almeno ci stanno pensando. Secondo Mandyck, che ha partecipato alle discussioni originali per aiutare a redigere la Local Law 97, i dati più recenti suggeriscono che il numero di edifici che superano il limite di emissioni dell’anno scorso è diminuito dal 2019.
“La legge sta avendo l’effetto desiderato: ha inviato il segnale di mercato,” ha detto Mandyck. “Il mercato lo sente forte e chiaro. Quindi gli edifici stanno iniziando a prendere provvedimenti per ridurre le loro emissioni di carbonio, migliorare la loro efficienza energetica e, in alcuni casi, migliorare solo i loro dati.”
La chiave per l’elettrificazione: le pompe di calore
Nel corso dell’ultimo decennio, un apparecchio che è stato a lungo utilizzato in climi più miti nel Sud per riscaldare e raffreddare le case ha fatto il suo ingresso nel Nord-Est, in particolare poiché i progressi tecnologici hanno permesso di farlo funzionare in modo efficiente in climi più freddi.
La pompa di calore ad aria, che funziona estraendo calore dall’esterno utilizzando un refrigerante e rilasciandolo all’interno (o viceversa), si sta lentamente facendo strada negli edifici residenziali dei cinque distretti. Si prevede che sarà ampiamente adottata negli sforzi per conformarsi alla Local Law 97.
“Sentiamo dai nostri clienti molta incertezza riguardo alla Local Law 97, ma tutti pensano che sia una questione di quando, non di se,” ha detto Vince Romanin, fondatore di Gradient, un’azienda che vende pompe di calore facili da installare. “Si aspettano che a un certo punto dovranno passare da una caldaia a una pompa di calore.”
L’azienda di Romanin, insieme alla compagnia cinese Midea, è stata scelta per installare pompe di calore in 30.000 unità negli edifici dell’Autorità per l’Edilizia Abitativa di New York City come parte della sfida Clean Heat For All del 2022.
Gradient vanta un tempo di installazione di un’ora: queste pompe di calore ad aria vengono consegnate preconfezionate e possono essere collegate a una presa normale, come i condizionatori d’aria da finestra. Altre pompe di calore, come il mini-split (che funziona più come un sistema di condizionamento d’aria centralizzato), spesso devono essere cablate nel sistema elettrico della casa, il che richiede l’aiuto di un professionista.
“Di solito, quando parliamo con questi clienti, il costo di far entrare un elettricista per installare una pompa di calore, il costo della mitigazione dell’amianto, la difficoltà di spostare un residente per installare una pompa di calore, il costo del ponteggio, il buco nel muro, tutto questo tipo di lavoro necessario per elettrificare questi edifici più vecchi, lo abbiamo trovato davvero proibitivo,” ha detto Romanin.
Per edifici molto grandi, gli aggiornamenti e le installazioni necessari per elettrificare i loro sistemi di riscaldamento possono essere molto complicati, in particolare se i proprietari vogliono un sistema di riscaldamento più centralizzato (piuttosto che unità di pompe di calore individuali). I professionisti del design hanno ideato modi creativi per incorporare nuove tecnologie per elettrificare questi edifici in città, ma attualmente non esiste un approccio concordato.
“[I proprietari] stanno iniziando a guardare ai progetti più complicati e intensivi in capitale che saranno necessari per soddisfare i requisiti del 2030 e del 2035,” ha detto Schwartzman. “Ma le persone sono riluttanti a saltare su questi progetti perché sono complessi, le tecnologie sono relativamente nuove e i risparmi sulle utenze sono limitati.”
Un altro problema è, ovviamente, il costo. Sebbene la città offra incentivi per l’installazione di pompe di calore attraverso la Local Law 97, come il credito per l’elettrificazione vantaggiosa, il costo è spesso considerato troppo alto.
A differenza dell’aumento dell’efficienza nel sistema di riscaldamento di un edificio, che Schwartzman dice si ripaga da solo dopo due o tre anni, l’elettrificazione completa di un grande edificio può comportare un costo elevato che non sarà rapidamente recuperato dai risparmi sulle bollette delle utenze, in particolare poiché aziende come Con Edison continuano ad aumentare le tariffe elettriche.
Le pompe di calore ad aria spesso servono un appartamento ciascuna. Questo sposta il sistema di riscaldamento da una caldaia centralizzata a case individuali, permettendo ai residenti di controllare il riscaldamento e il raffreddamento, riducendo così lo spreco di energia.
Nel pieno dell’inverno, le pompe di calore ad aria possono finire per utilizzare grandi quantità di elettricità per estrarre la piccola quantità di aria calda che rimane all’esterno, il che può aumentare la bolletta elettrica di un edificio e persino costringere i proprietari a potenziare la loro capacità elettrica per accogliere il carico maggiore.
I sostenitori dell’energia pulita sostengono che i proprietari di immobili soffriranno comunque, poiché i disastri climatici in aumento fanno aumentare i premi assicurativi per i loro edifici e il rischio di inondazioni aumenta in tutta la città.
Romanin ha anche detto che il costo di installazione delle pompe di calore ad aria non è sempre superiore al costo di sostituzione e manutenzione costante di una caldaia, che spesso ha problemi di affidabilità in città. Nel suo lavoro con l’autorità per l’edilizia abitativa della città, crede che i numeri supportino la transizione alle pompe di calore.
“L’energia necessaria per riscaldare le case che avevano le pompe di calore Gradient, rispetto alle case che avevano il vapore, era inferiore dell’85 percento,” ha detto Romanin. “Stai spostando quel costo energetico dal gas naturale o dall’olio […] agli elettroni, che sono generalmente più costosi su base energetica, ma questo si traduce comunque in una riduzione del 50 percento delle bollette del riscaldamento.”
Le pompe di calore ad aria sono ancora in evoluzione, in particolare in termini di efficienza a temperature sotto lo zero e del refrigerante che utilizzano. I refrigeranti sono storicamente noti per contribuire alla distruzione dello strato di ozono. Oggi, i refrigeranti utilizzati nelle pompe di calore non impattano lo strato di ozono, ma contribuiscono comunque al riscaldamento globale.
In passato, tecnologie come le pompe di calore ad aria non erano ampiamente disponibili per edifici con un gran numero di unità. Alloy, una società di sviluppo guidata da architetti con sede a Brooklyn, ha costruito il primo grattacielo completamente elettrico della città l’anno scorso. Quando hanno iniziato a progettare la proprietà residenziale nel 2019, le pompe di calore ad aria non erano disponibili su scala come lo sono ora.
“Con la disponibilità di produzione su questa scala […] non potevamo davvero comprare 500 pompe di calore individuali per appartamenti,” ha detto AJ Pires, fondatore di Alloy.
Invece, Pires ha installato pompe di calore ad acqua, che estraggono calore e freddo dall’acqua invece che dall’aria, in ogni appartamento. L’acqua di una caldaia elettrica efficiente dal punto di vista energetico scorre attraverso ogni pompa, aiutando a riscaldare queste stanze.
Il problema della disponibilità è stato risolto da allora: Pires prevede di utilizzare pompe di calore ad aria individuali per il suo prossimo edificio a One Third Avenue. Questo gli permetterà di utilizzare una caldaia elettrica solo nei giorni più freddi dell’anno.
Per i nuovi edifici, un compito più facile
Il futuro degli edifici di New York City probabilmente avrà un aspetto un po’ diverso. Sostenuti da leggi come la Local Law 97 e la Local Law 154, che elimina gradualmente l’uso di combustibili fossili nei nuovi edifici, la marea sta cambiando, solo molto lentamente.
Nel 2019, quando ha iniziato la costruzione del grattacielo completamente elettrico della sua azienda, Pires era avanti rispetto ai tempi. Ma ora, dice che l’industria immobiliare della città sta recuperando, con sempre più sistemi di riscaldamento elettrico installati nei nuovi edifici.
“Una delle cose divertenti è che, quando stavamo progettando—pre-costruzione—l’edificio completamente elettrico con i nostri ingegneri meccanici, eravamo gli unici a farlo,” ha detto Pires. “Ora, se glielo chiedi, tutti i loro clienti multifamiliari che stanno costruendo e progettando edifici ora, sono tutti elettrici.”
Il costo di apportare questi cambiamenti nella fase di progettazione, dice Pires, ha comportato un aumento del costo di circa il 2 percento: lievi aumenti nei prezzi possono essere ricondotti ai fornelli a induzione e alla caldaia elettrica a resistenza.
“Stai anche parlando di un intero edificio: è costato 300 milioni di dollari per essere realizzato,” ha detto Pires. “Quindi, se i 440 piani cottura costavano 100 dollari in più o no, è piuttosto marginale rispetto al costo totale del progetto.”
Le persone che cercano di affittare o comprare nuove case, in particolare quelle con mezzi, stanno anche considerando sempre più le case per la loro sostenibilità. Quando Alloy ha intervistato i residenti del suo grattacielo completamente elettrico, il 57 percento ha detto che “considerava la sostenibilità come parte della loro scelta.”
Negli ultimi anni, l’interesse è aumentato anche per le case passive, che sono case molto ben isolate, richiedendo fino al 90 percento in meno di energia per riscaldarle e raffreddarle.
Mentre i proprietari di immobili lavorano per conformarsi ai limiti di emissioni della Local Law 97 per il 2024 e valutano le loro opzioni per la futura decarbonizzazione, i sostenitori dell’energia pulita sono ottimisti. La transizione potrebbe essere costosa, dicono, ma vale ogni centesimo.
“Non stiamo creando una legge per creare un fastidio per le persone: lo stiamo facendo per risolvere gli impatti climatici che stiamo vedendo sempre più velocemente e più frequentemente a New York City,” ha detto Mandyck. “Stiamo letteralmente parlando del continuo funzionamento della città come la conosciamo.”