Una inusual “máquina en el bosque” toma energía limpia de las profundidades del subsuelo para el nuevo campus de Microsoft

En el campus de Microsoft en Redmond, Washington, los edificios antiguos se han derrumbado y el acero fresco se ha levantado a medida que el terreno toma forma para estructuras nuevas y modernas en 72 acres. Los trabajadores han tallado y esculpido la tierra desnuda en contornos tenues para 3 millones de pies cuadrados de hermosos espacios de trabajo y amenidades.

Pero en una esquina del proyecto, los trabajadores de la construcción también hacen otra cosa: perforan cientos de pozos profundos en un pozo fangoso que de manera eventual será cubierto por césped y árboles.

Los pozos ocultos serán la base de un gran sistema que calienta y enfría los nuevos edificios con una fuente de energía limpia poco tradicional: la temperatura constante debajo de la superficie de la Tierra. Con un túnel de 550 pies en el suelo, casi la altura de la Aguja Espacial en la cercana Seattle, los pozos compondrán uno de los campos de “geointercambio” más grandes en los Estados Unidos para aprovechar la energía térmica de la tierra. También serán una gran parte de los ambiciosos objetivos de Microsoft para ayudar al planeta.

“Sabíamos que queríamos que nuestro nuevo campus tuviera cero emisiones de carbono en sus operaciones diarias”, comentó Katie Ross, líder global de sustentabilidad para el sector inmobiliario de Microsoft. “Así que tuvimos que pensar de manera innovadora sobre cómo satisfacer las necesidades de calefacción y refrigeración para estos edificios. Eso es en realidad lo que nos llevó a la tecnología de geointercambio”.

Llamado Thermal Energy Center (Centro de Energía Térmica), el sistema centralizado y libre de carbono casi por completo, no formaba parte del plan inicial para la modernización del campus, que reconstruye una fracción de la sede de 520 acres de Microsoft en los próximos años. En un principio, el diseño requería unidades de servicios públicos individuales más típicas, alimentadas por gas natural, para cada nuevo edificio.

Pero la remodelación de la sección del campus, de 34 años, presentó una oportunidad para que la compañía pensara de manera creativa sobre su impacto en el medio ambiente.

Para eliminar los combustibles fósiles de sus operaciones diarias, tuvo que eliminar el gas natural de las cocinas y de los sistemas de calefacción y enfriamiento. Debido a que desarrollaba muchos edificios a la vez, podía centralizar las funciones de calefacción y enfriamiento en un solo lugar para lograr una mayor eficiencia. Y gracias al énfasis, desde hace mucho tiempo, en los espacios abiertos y verdes en el campus, tenía mucho terreno para poder trabajar.

“Lo que me encanta de trabajar en sustentabilidad en Microsoft y en este proyecto, es que es como un juego de comedia de improvisación del tipo ‘Sí, y,’”, comentó Ross.

“Cuando decidimos instalar un sistema central, fue ‘Sí, y lo vamos a hacer eléctrico’. Luego fue, ‘Sí, y vamos a tener pozos de geointercambio’. Y ‘Sí, y vamos a poner paneles solares en el techo y vamos a hacer el centro una característica que la gente pueda conocer en el campus’. Ese pensamiento en verdad me inspira, porque siempre nos desafiamos a nosotros mismos a pensar de manera diferente e innovar”.

El proceso llevó al diseño actual para un campo de 2.5 acres de 857 pozos geológicos. Más de 220 millas de tuberías distribuirán 300 mil galones de agua como medio de intercambio de calor a través de los pozos y el nuevo campus, en un sistema de circuito cerrado. El Thermal Energy Center de tres pisos albergará enormes enfriadores, torres de enfriamiento, generadores de respaldo, paneles solarse y tanques de 65 pies que pueden almacenar 280 mil galones de agua como energía térmica. Todo el sistema funcionará con electricidad renovable, excepto los generadores, que utilizarán una cantidad insignificante de energía y sólo durante emergencias y mantenimiento programado.

“Microsoft tiene un compromiso muy poderoso de ser negativo en carbono para 2030, y su inversión en una planta central que elimina el uso de combustibles fósiles en las operaciones diarias es en verdad una de las cualidades más innovadoras sobre este proyecto de campus”, comentó Brian Meinrath, un consultor de diseño ambiental en Atelier Ten, la firma consultora de sustentabilidad para el proyecto de modernización del campus. “La planta también ha sido diseñada para ser eficiente en el uso del agua”. Añadió que el gran tamaño del geocampo es inusual.

Los sistemas de geointercambio aprovechan la diferencia de temperatura entre el suelo subterráneo, que se mantiene constante durante todo el año, y el aire del ambiente, que cambia con las estaciones. Cuando el aire es más frío que el suelo en invierno, las bombas hacen circular el fluido a través de tuberías en bucle para transferir el calor del suelo a los edificios. Cuando el aire es más caliente que el suelo en el verano, el proceso se invierte. Utilizado durante décadas, el geointercambio es más común en pequeños proyectos como casas y en la costa este de los Estados Unidos, donde los cambios estacionales extremos como los abrasadores veranos y los inviernos bajo cero hacen que la tecnología sea más rentable. Pero el geointercambio es todavía mucho menos común que los tradicionales acondicionadores de aire y los calentadores y hornos de gas y petróleo.

En Redmond, se espera que el sistema reduzca el consumo de energía en más del 50% , en comparación con una planta típica de servicios públicos. Utilizará energía renovable que Microsoft adquiere de una empresa regional de servicios públicos para sus operaciones en el área de Redmond. Los pozos y tanques del sistema también almacenarán agua como energía térmica para uso futuro, en lugar de expulsarla a través de torres de enfriamiento. Esto reducirá el uso de agua en 8 millones de galones al año o casi el volumen de 12 piscinas olímpicas.

La obra desempeñará un papel clave en el apoyo a los objetivos de sustentabilidad de Microsoft para el carbono y el agua. En 2020, la empresa anunció que será negativa en emisiones de carbono para 2030, y para 2050 eliminará del medio ambiente todo el carbono que ha emitido de manera directa o por consumo eléctrico desde su fundación en 1975. También anunció que será positiva en agua para 2030, lo que significa que repondrá más agua de la que usa. La compañía dijo que reducirá la intensidad del uso de agua en sus operaciones y repondrá el agua en las cuencas que más la necesitan.

Cuando se abra la recién remodelada sección del campus, un campo deportivo cubierto de hierba y un denso dosel de árboles cubrirán el geocampo. Pero el cercano Thermal Energy Center, apodado “máquina en el bosque”, contará con un porche y una fachada transparentes para que la gente pueda ver y aprender sobre el equipo.

“El edificio no solo es un compromiso con la sustentabilidad, sino una oportunidad para mostrar a los empleados y clientes cómo pensamos sobre la sustentabilidad y cómo funcionan las cosas”, comentó Ross.

El proyecto ha sido un ejercicio de logística, y se espera que la perforación de pozos dure en total dos años, mientras navega alrededor de las raíces de los árboles como parte de la dedicación de Microsoft con la preservación de los árboles y el hábitat. La planta también fue el último edificio en que se inició la construcción, pero debe ser el primero en ser terminado. El proyecto de demolición para el campus comenzó en 2018; se espera que el primer edificio ocupado se abra en 2023.

Para Mike Green, gerente senior de proyecto para el Thermal Energy Center, el resultado valdrá la pena el esfuerzo para construir un futuro sustentable. El proyecto del campus también construye cisternas para 200 mil galones de agua de lluvia, para desviar 95% de sus desechos de demolición de los vertederos y reducir el carbono incorporado en los materiales de construcción en al menos un 30%. El carbono incorporado es el carbono liberado en la fabricación, producción y transporte de materiales de construcción.

“He estado en la construcción durante toda mi carrera de más de 40 años y nunca había hecho un proyecto que tuviera tal compromiso con el medio ambiente como el Thermal Energy Center”, comentó Green, director de sistemas de construcción de OAC, una empresa de construcción y gestión de proyectos.

“Reducir el uso de energía y agua, y eliminar las emisiones de carbono en las operaciones diarias es una declaración”, comentó. “Es el camino del futuro”.

Imagen principal: Representación arquitectónica del Thermal Energy Center (imagen cortesía de NBBJ)