Revestimentos adaptativos esfriam ou esquentam tetos e janelas

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Energia

Redação do Site Inovação Tecnológica – 30/12/2021

Revestimentos adaptativos esfriam ou esquentam tetos e janelas

Amostras do revestimento radiativo adaptvel temperatura. O material parece fita adesiva e pode ser afixado sobre o telhado.
[Imagem: Thor Swift/Berkeley Lab]

Ar-condicionado e aquecimento sem energia

A refrigerao passiva – ou resfriamento radiativo – j permite que voc mesmo construa uma geladeira que esfria sem gastar energia, mas as novidades no param por a.

Duas equipes, trabalhando de forma independente e usando abordagens diferentes, apresentaram progressos na rea que prometem revestimentos para o telhado e para as janelas para todas as estaes.

O objetivo manter as casas aquecidas durante o inverno e frescas durante o vero – sem consumir eletricidade ou qualquer outro combustvel.

A equipe do professor Junqiao Wu, do Laboratrio Nacional Lawrence Berkeley, nos EUA, se baseou em um avano que eles mesmos fizeram em 2017, quando descobriram que um metal extico transporta eletricidade e retm o calor. “Este comportamento contrasta com a maioria dos outros metais, nos quais os eltrons conduzem calor e eletricidade proporcionalmente,” disse o pesquisador.

Agora eles usaram esse metal, o dixido de vandio (VO2), para criar o que eles chamam de TARC, sigla em ingls para “revestimento radiativo adaptvel temperatura”, que resolve talvez a grande deficincia dos revestimentos de resfriamento radiativo: O fato de que eles continuam irradiando calor no inverno, aumentando a necessidade de gastos com aquecimento.

“Nosso revestimento de telhado para todas as estaes muda automaticamente de mant-lo fresco para aquecido, dependendo da temperatura do ar externo. Este o ar-condicionado e aquecedor sem energia e sem emisses, tudo em um nico dispositivo,” disse Wu.

De acordo com os experimentos e simulaes, o TARC supera os revestimentos de telhado existentes para economia de energia em 12 das 15 zonas climticas estudadas, particularmente em regies com grandes variaes de temperatura entre o dia e a noite.

De acordo com as medies da equipe, o TARC reflete cerca de 75% da luz solar o ano todo, mas sua emitncia trmica alta (cerca de 90%) quando a temperatura ambiente quente (acima de 25 graus Celsius), promovendo perda de calor para o espao. Em climas mais frios, a emitncia trmica muda automaticamente para baixa (cerca de 20%), ajudando a reter o calor da absoro solar e do aquecimento interno.

Revestimentos adaptativos esfriam ou esquentam tetos e janelas

Aqui o revestimento j vai includo no vidro das janelas.
[Imagem: NTU Singapore]

Janelas prova de temperatura

Shancheng Wang e seus colegas de Cingapura e da China desenvolveram um material de resfriamento radiativo ainda mais verstil e mais prximo do uso prtico.

A base do revestimento o mesmo dixido de vandio (VO2), s que a equipe usou-o para criar um vidro autoadaptativo temperatura, formando uma estrutura nica que pode ser usada em coberturas, janelas e at em painis solares.

As janelas so um dos componentes principais no projetos dos edifcios, mas tambm so a parte menos eficiente em termos de energia e a mais complicada de se lidar.

“Embora inovaes com foco no resfriamento radiativo tenham sido usadas em paredes e tetos, essa funo se torna indesejvel durante o inverno. Nossa equipe demonstrou pela primeira vez um vidro que pode responder favoravelmente a ambos os comprimentos de onda, o que significa que ele pode se autoajustar continuamente para reagir a mudanas de temperatura em todas as estaes,” disse o professor Long Yi, da Universidade Tecnolgica de Nanyang.

por isso que a equipe acredita que sua inovao mais conveniente para conservar energia em edifcios, uma vez que o vidro radiativo no depende de nenhum componente mvel, conexo eltrica ou qualquer mecanismo – alm de no bloquear a viso da janela.

Bibliografia:

Artigo: Temperature-adaptive radiative coating for all-season household thermal regulation
Autores: Kechao Tang, Kaichen Dong, Jiachen Li, Madeleine P. Gordon, Finnegan G. Reichertz, Hyungjin Kim, Yoonsoo Rho, Qingjun Wang, Chang-Yu Lin, Costas P. Grigoropoulos, Ali Javey, Jeffrey J. Urban, Jie Yao, Ronnen Levinson, Junqiao Wu
Revista: Science
Vol.: 374, Issue 6574 – pp. 1504-1509
DOI: 10.1126/science.abf7136

Artigo: Scalable thermochromic smart windows with passive radiative cooling regulation
Autores: Shancheng Wang, Tengyao Jiang, Yun Meng, Ronggui Yang, Gang Tan, Yi Long
Revista: Science
Vol.: 374, Issue 6574 – pp. 1501-1504
DOI: 10.1126/science.abg0291

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