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Mecânica

Revestimento vai esfriar edifícios e casas sem gastar energia

Redação do Site Inovação Tecnológica - 01/11/2019

Revestimento laminar vai esfriar edifícios e casas sem gastar energia
Além de simples e barato, o revestimento poderá ser facilmente instalado em casas e edifícios.
[Imagem: KAUST]

Ar-condicionado que não gasta energia

A refrigeração passiva cada vez mais mostra que essa técnica, que causou estranheza e ceticismo a princípio, não veio para brincadeiras.

Um novo revestimento simples e potencialmente barato promete resfriar edifícios e casas sem gastar energia.

Também conhecida como refrigeração radiativa, a técnica envia o calor para o espaço irradiando luz infravermelha numa faixa para a qual a atmosfera terrestre é transparente.

Agora, Lyu Zhou e colegas da Universidade de Ciência e Tecnologia Rei Abdullah, na Arábia Saudita, desenvolveram um emissor radiativo na forma de um filme polimérico adequado para revestir edifícios e casas, eliminando ou diminuindo muito a energia elétrica gasta em sistemas de ar-condicionado.

Já existem vários protótipos que usam o resfriamento radiativo para controlar a temperatura de edifícios, incluindo filmes fotônicos planares multicamadas, metamateriais híbridos e aerogéis. O objetivo maior agora é simplificar o projeto reduzir o custo desses sistemas de ar-condicionado que não gastam energia.

Por isso, Zhou usou uma estrutura bicamada feita de alumínio e polidimetilsiloxano (PDMS), um elastômero transparente amplamente utilizado em robótica mole.

Revestimento laminar vai esfriar edifícios e casas sem gastar energia
Um princípio similar já foi usado para criar uma célula noturna, que tira eletricidade da fria escuridão da noite.
[Imagem: Aaswath Raman]

"O PDMS apresenta uma absorção muito alta na faixa da 'janela atmosférica' da Terra e baixa absorção na faixa de comprimento de onda visível solar. Essas propriedades o tornam um material ideal para o resfriamento radiativo", explicou Jianwei Liang, membro da equipe.

Revestimento para esfriar prédios

Para fabricar o filme, os pesquisadores usaram um processo de revestimento laminar para primeiro revestir a superfície de uma folha de alumínio com uma camada de PDMS, e depois uma lâmina dosadora para controlar sua espessura. A estrutura foi aquecida em um forno a cerca de 60 graus Celsius por duas horas para concluir o processo.

Como o material mostrou-se eficiente, mas fortemente afetado pelo ambiente em que era instalado, a equipe desenvolveu um abrigo especial, que direciona a radiação térmica para o céu.

Isso permitiu alcançar uma redução de temperatura diurna de 6,5 graus Celsius no ambiente externo.

"Nós estamos trabalhando agora na estrutura óptica do filme, para aprimorar seu resfriamento radiativo, bem como sua aplicação em condensação de vapor e resfriamento de água," disse Jianwei.

Bibliografia:

Artigo: A polydimethylsiloxane-coated metal structure for all-day radiative cooling
Autores: Lyu Zhou, Haomin Song, Jianwei Liang, Matthew Singer, Ming Zhou, Edgars Stegenburgs, Nan Zhang, Chen Xu, Tien Ng, Zongfu Yu, Boon Ooi, Qiaoqiang Gan
Revista: Nature Sustainability
Vol.: 2, pages 718-724
DOI: 10.1038/s41893-019-0348-5






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