Att övergå till energiproduktion med låga koldioxidutsläpp är en stor klimatutmaning att övervinna. Många länder funderar redan på att införa rena uppvärmningslösningar mer allmänt, med Internationella energibyrån som beräknar att 2045 kommer nästan hälften av den globala uppvärmningen att ske med värmepumpar. För att säkerställa ett snabbt upptag, regeringar kommer sannolikt att erbjuda subventioner för att säkerställa att dessa energieffektiva alternativ faktiskt tar sig in i hem och kontor.

En ny studie från Aalto-universitetet bedömer värmepumparnas inverkan på energiförbrukningen samt hur värmepumpar bör subventioneras. Dessa enheter drivs med el för att varma utrymmen genom att effektivt överföra värme från ett område till ett annat, minska byggnaders koldioxidavtryck avsevärt.

"Min forskning visar att en värmepump kan minska koldioxidutsläppen från uppvärmning med mer än 80 procent. Elektrifierande uppvärmning gör att vi kan värma våra hem och byggnader rent. Värmepumpar är också verkligen energieffektiva:de kan producera upp till fyra enheter värme för varje enhet el, "säger Jussi Vimpari, en postdoktor vid Aalto-universitetet.

I studien, Vimpari jämför priserna, hyror, värmesystem, och utsläpp från uppvärmning, och andelen av invånarnas inkomster som spenderas på uppvärmning i alla bostadshus i åtta stora finska städer, inklusive dem i huvudstadsregionen i Helsingfors. I Finland, stadsbyggnader värms vanligtvis upp med olja, fjärrvärme, eller el. Endast 15 % av uppvärmningen i landet sker idag med värmepumpar.

I genomsnitt spenderades cirka 9 procent av hushållens inkomster på uppvärmning och installation av en värmepump reducerade detta till ungefär 4 procent. Investeringen som krävdes för pumpen var i genomsnitt €3, 800 per invånare, osubventionerad, med kostnaden intjänad genom lägre uppvärmning på drygt tio år. I Finland, kostnaden för enheten och dess installation subventioneras upp till 25-50 procent.

Resultaten visar också att stadsdelar med lägre bostadspriser är mindre motiverade – och sannolikt mindre kapabla – att investera i värmepumpar.

"I områden med höga priser, kostnaden för värmepumpen är bara en liten bråkdel av den totala kostnaden för hemmet, runt en procent. Men i områden där bostäder värderas till lägre priser, den relativa kostnaden för enheten verkar vara för stor för att investera, " förklarar Vimpari.

Denna uppdelning i köpvanor innebär att subventioner går till områden där husägare sannolikt kommer att köpa enheten – även utan det monetära incitamentet. Vimpari säger att potentiella subventioner bör tilldelas dem som skulle gynnas mest.

"När kostnaden för värmepumpen uppgår till en större procent av kostnaden för bostaden, ägaren har mindre motivation och förmåga att göra investeringen. Detta kan vara särskilt sant eftersom inkomst korrelerar med bostadspriser:ägare kanske vill värma sina hem mer effektivt, men har helt enkelt inte råd med förskottskostnaden. Om regeringarna vill hjälpa medborgarna att övergå till ren energi, de måste tänka på dem som behöver fördelarna mest, säger Vimpari.

Vissa länder som USA eller Tyskland förlitar sig fortfarande huvudsakligen på gaspannor för uppvärmning, eftersom bränsle fortfarande kostar mindre än el på dessa marknader. Europeiska unionen, dock, har diskuterat att förbjuda gaspannor i nya byggnader i ansträngningarna att gå bort från fossila bränslen; medlemsländer som Finland främjar värmepumpar för sin energieffektivitet, medan grannlandet Sverige stimulerade försäljningen av apparaten när de införde skatt på eldningsolja på 1990-talet.

"Så småningom måste all uppvärmning bli icke-fussilbränslebaserad. För närvarande, elektrifiering av uppvärmning med värmepumpar ser ut som det mest effektiva sättet att göra detta, eftersom vi har möjlighet att producera utsläppsfri el och värmepumpar kan omvandla den elen till värme med mycket hög verkningsgrad, " noterar Vimpari.