Fachadas Biorreativas em edifícios colaboram para diminuição de gás carbônico na atmosfera
Atualmente, com a elevação da temperatura dos oceanos, alterações climáticas drásticas e a destruição da camada de ozônio por gases nocivos a mesma, proporcionaram a busca por mecanismos que conciliassem o desenvolvimento econômico e ajudassem a diminuir a quantidade de tais materiais na atmosfera, consequentemente, contribuindo para a manutenção do planeta.
Com esse intuito, foi desenvolvido pelas empresas Strategic Science Consult (SSC) da Alemanha, Colt Internacional e pela Consultora de Engenharia Arup um sistema de fachada que cultivam microalgas que geram energia renovável a partir da biomassa de algas e calor solar térmico. Tal tecnologia foi batizada de SolarLeaf.
Esse projeto consiste da seguinte forma, a biomassa e o calor gerado pela fachada são transportados por um sistema de circuito fechado para o centro de gestão de energia do edifício, em que a biomassa é colhida através de flutuação e o calor de um permutador de calor. Uma vez que o sistema está completamente integrado com os serviços do edifício, o excesso de calor a partir das fotobioreatores (PBRS) pode ser usado para ajudar a fonte de água quente ou aquecimento do edifício, ou armazenado para uso posterior.
A vantagem da biomassa é que ela pode ser utilizada de forma flexível para geração de energia e calor, e pode ser armazenada com virtualmente nenhuma perda de energia. Além disso, o cultivo de microalgas em fotobioreatores de tela plana não requer uso da terra adicional e a não ser indevidamente afetada por condições climáticas.
Além disso, a necessidade de carbono para alimentar as algas pode ser tomada a partir de qualquer processo de combustão próximo. Este programa um ciclo de carbono curto e evita as emissões de carbono na atmosfera e contribuem para as alterações climáticas.
Como as microalgas absorvem a luz do dia, o sistema de biorreatores pode também ser utilizado como dispositivos de sombreamento dinâmico. A densidade de células no interior dos biorreatores dependente da luz disponível e o regime de colheita. Quando há mais luz natural disponível, mais as algas crescem, proporcionando mais sombreamento para o edifício. Além disso, tal mecanismo colabora com o isolamento térmico e acústico do empreendimento.
Como funciona o SolarLeaf
Os fotobiorreatores planas são altamente eficientes para o crescimento de algas e precisa de manutenção mínima. Biorreatores da SolarLeaf possuem quatro camadas de vidro. Os dois painéis interiores têm uma cavidade com capacidade de 24 litros, para fazer circular o meio de crescimento. Ambos os lados destes painéis isolantes, cavidades cheias de argônio ajudam a minimizar a perda de calor. O painel de vidro frontal consiste de vidro antirreflexo branco, enquanto o vidro na parte traseira pode integrar tratamentos de vidro decorativo.
O ar comprimido é introduzido na parte inferior de cada biorreator em intervalos. O gás sai de grandes bolhas de ar e gera um fluxo de água a montante e turbulência para estimular as algas a consumir CO2. Ao mesmo tempo, uma mistura de água, ar e purificadores de plástico pequenos lavam as superfícies internas dos painéis. SolarLeaf integra todos os tubos que servem para a entrada e saída do meio de cultura e do ar nos quadros de seus elementos.
Operações Futuras
A temperatura máxima que pode ser extraído dos biorreatores é de cerca de 40 graus Celsius. O sistema pode ser operado durante todo o ano. A eficiência de conversão de luz de biomassa é atualmente de 10% e luz ao calor é de 38%. Para efeito de comparação, os sistemas fotovoltaicos têm uma eficiência de 12-15%, sistemas solares térmicos de 60-65%.
A fachada bio-sensível visa criar sinergias, ligando diferentes sistemas para serviços de construção, distribuição de energia e calor, diversos sistemas de água e processos de combustão.
A chave para uma implementação bem sucedida de fotobiorreatores em uma escala mais ampla será a cooperação entre as partes interessadas e designers. É uma tecnologia que beneficia de uma forte colaboração interdisciplinar, combinando habilidades em design ambiental, fachadas, materiais, simulações, serviços, engenharia estrutural e sistemas de controle. O que é mais necessário são uma compreensão e visão dos benefícios dos sistemas para o usuário, o edifício e o meio ambiente.
