Pesquisadores da Universidade de Waterloo desenvolvem inovadora fachada dupla para edifícios que contém microalgas capazes de gerar e economizar energia
Pesquisadores da Universidade de Waterloo desenvolvem inovadora fachada dupla para edifícios que contém microalgas capazes de gerar e economizar energia
As microalgas absorvem a luz solar, proporcionam sombra interior e melhoram o isolamento térmico, reduzindo a procura de energia para aquecimento e arrefecimento.
Inovação em fachadas: Microalgas e machine learning para geração de energia em edifícios
Pesquisadores da Universidade de Waterloo desenvolveram uma fachada inovadora de dupla camada para edifícios que incorpora microalgas e usa inteligência artificial para gerar energia. Esta abordagem transforma as paredes dos edifícios convencionais em sistemas vivos e sustentáveis, capazes de reduzir o consumo de energia e as emissões de carbono.
O impacto energético dos edifícios
A operação dos edifícios é muitas vezes dispendiosa devido ao elevado consumo de energia para aquecimento e ar condicionado, que é responsável por 37% das emissões globais de CO2. À medida que mais edifícios comerciais e de uso misto são construídos, a adoção de medidas energéticas sustentáveis torna-se crucial para mitigar o impacto ambiental.
Neste contexto, a aplicação de microalgas na arquitetura sustentável não só melhora a eficiência energética, mas também captura dióxido de carbono, reduz a carga térmica e reduz os custos energéticos. Mohamad Araji, diretor de Engenharia Arquitetônica e professor da Escola de Arquitetura da Universidade de Waterloo, “a integração de microalgas em edifícios poderia torná-los produtores líquidos de energia, autossustentáveis e independentes da rede elétrica”.
Como funcionam as fachadas de pele dupla com microalgas?
Em edifícios com fachadas de dupla pele, constituídas por duas camadas de vidro com espaço intermediário, o espaço entre os vidros é aproveitado para abrigar um fotobiorreator . Este sistema cultiva microalgas que, ao absorverem a luz solar, proporcionam sombra interior e melhoram o isolamento térmico do edifício.
Engenheiros da Universidade de Waterloo, por meio de simulações de software e aprendizado de máquina, analisaram diferentes geometrias das paredes de vidro dos edifícios, desde superfícies planas até superfícies curvas, para otimizar o desempenho do fotobiorreator. Os resultados demonstraram um aumento de 80% na biomassa de microalgas, o que não só melhora a eficiência energética do edifício, mas também abre novas oportunidades para a produção de biocombustíveis.
Aplicações e benefícios em climas frios
Esta abordagem é especialmente útil em países com climas frios, como o Canadá, onde os edifícios consomem grandes quantidades de energia para se manterem aquecidos e operacionais durante o inverno. Nestes ambientes, as coberturas dos edifícios ficam muitas vezes inutilizáveis devido à acumulação de neve, tornando as fachadas de vidro superfícies ideais para captação de energia solar e geração de biomassa.
O uso de microalgas para controle de temperatura interna tem o potencial de estabilizar ou até mesmo reverter a perda de calor que os edifícios normalmente experimentam. Na verdade, segundo os investigadores, com a infraestrutura adequada, a biomassa gerada poderia ser transformada em biocombustível, proporcionando uma fonte de energia renovável para o edifício.
Futuro da pesquisa e aplicações industriais
A equipe de engenharia de Waterloo planeja colaborar com a indústria e outras equipes de pesquisa para melhorar o projeto do fotobiorreator, com foco especial na reengenharia da parede interna de vidro e em outros resultados de testes. A longo prazo, a implementação deste tipo de tecnologia nos edifícios poderá reduzir consideravelmente as emissões de carbono associadas ao seu funcionamento, contribuindo para a sustentabilidade global.
Relevância no contexto global
Globalmente, os edifícios representam um dos principais desafios na luta contra as alterações climáticas devido ao seu enorme consumo de energia. Soluções como a desenvolvida pela Universidade de Waterloo são passos fundamentais para uma transição energética sustentável. As microalgas, sendo um recurso natural e renovável, oferecem uma alternativa ecológica aos combustíveis fósseis e permitem aproveitar ao máximo as superfícies dos edifícios.
A implementação de fachadas de microalgas e a integração de tecnologias avançadas como a inteligência artificial não só melhoram a eficiência energética dos edifícios, mas também apresentam uma abordagem inovadora e viável para a geração de energia limpa. Esta tecnologia poderá ser aplicada globalmente, adaptando-se a diferentes climas e necessidades energéticas, contribuindo significativamente para a redução da pegada de carbono das cidades e promovendo um desenvolvimento mais sustentável.
O uso de microalgas na arquitetura marca uma nova era na gestão energética de edifícios. À medida que a urbanização e a procura de energia continuam a aumentar, a implementação de sistemas autossuficientes, como os desenvolvidos na Universidade de Waterloo, será fundamental para a construção de cidades mais sustentáveis e resilientes face aos desafios das alterações climáticas.
Através de uwaterloo.ca