{"id":19986,"date":"2021-05-26T10:04:23","date_gmt":"2021-05-26T13:04:23","guid":{"rendered":"https:\/\/www.eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/?p=19986"},"modified":"2021-10-25T18:32:37","modified_gmt":"2021-10-25T21:32:37","slug":"estudo-pioneiro-no-brasil-propoe-o-uso-de-energia-do-solo-para-climatizar-edificios","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/?p=19986","title":{"rendered":"Estudo pioneiro no Brasil prop\u00f5e o uso de energia do solo para climatizar edif\u00edcios"},"content":{"rendered":"

Pesquisadora da USP, em S\u00e3o Carlos, avaliou se as funda\u00e7\u00f5es de pr\u00e9dios podem ajudar<\/span><\/i> no<\/span><\/i> conforto t\u00e9rmico dos ambientes; a primeira edifica\u00e7\u00e3o do pa\u00eds que contar\u00e1 com a tecnologia j\u00e1 come\u00e7ou a ser constru\u00edda na capital paulista<\/span><\/i><\/p>\n

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Pesquisa avaliou o uso das funda\u00e7\u00f5es de edif\u00edcios como meio para a troca de energia t\u00e9rmica entre o pr\u00e9dio e o subsolo. Foto: Canva<\/figcaption><\/figure>\n

Pela primeira vez na hist\u00f3ria, o Brasil ter\u00e1 um pr\u00e9dio que usa energia do solo para climatizar seus ambientes. O feito in\u00e9dito \u00e9 continuidade de uma<\/span> pesquisa inovadora realizada na Escola de Engenharia de S\u00e3o Carlos (EESC) da USP que avaliou o uso das funda\u00e7\u00f5es de edif\u00edcios como meio para a troca de energia t\u00e9rmica entre o pr\u00e9dio e o subsolo. A experi\u00eancia internacional com o uso dessa tecnologia, baseada em energia geot\u00e9rmica (do interior da Terra), tem relatado consider\u00e1vel economia no consumo de energia para climatiza\u00e7\u00e3o (aquecimento e resfriamento). Aqui no Brasil, a expectativa com a implementa\u00e7\u00e3o desse sistema \u00e9 de que as despesas com o consumo de energia el\u00e9trica por aparelhos de ar-condicionado sejam reduzidas. <\/span>Batizado de <\/span>CICS Living Lab<\/span><\/a>,<\/span> a edifica\u00e7\u00e3o brasileira j\u00e1 come\u00e7ou a ser constru\u00edda na Escola Polit\u00e9cnica da USP, em S\u00e3o Paulo.<\/span><\/p>\n

Foi a pesquisadora Thaise Morais, do Departamento de Geotecnia (SGS) da EESC, que desenvolveu a primeira tese de doutorado brasileira para avaliar o desempenho dessa tecnologia nas condi\u00e7\u00f5es de clima e solo do Brasil. Ela explica que a energia geot\u00e9rmica \u00e9 aquela encontrada dentro da crosta terrestre, seja no solo, rochas ou mesmo na \u00e1gua, sendo identificada pela temperatura. Esta energia pode ser transferida para a superf\u00edcie por processos de troca t\u00e9rmica a partir das funda\u00e7\u00f5es da edifica\u00e7\u00e3o. \u201cA temperatura da<\/span> regi\u00e3o que vai desde a camada superficial da crosta terrestre at\u00e9 algumas centenas de metros de profundidade \u00e9 resultado das intera\u00e7\u00f5es naturais que ocorrem entre o ambiente externo e o interior da crosta.<\/span> Assim, o solo funciona como uma esp\u00e9cie de<\/span> bateria ou reservat\u00f3rio de energia t\u00e9rmica\u201d, descreve a especialista.<\/span><\/p>\n

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Esquema ilustra como funciona o sistema de aproveitamento de energia geot\u00e9rmica para climatizar ambientes. Foto: Thaise Morais<\/figcaption><\/figure>\n

O sistema inovador no pa\u00eds capta ou rejeita calor do\/no solo por meio das estacas que comp\u00f5em a pr\u00f3pria funda\u00e7\u00e3o do edif\u00edcio. Essas estacas ficam enterradas e, por estarem em contato direto com o subsolo, possuem uma grande \u00e1rea de contato para a troca t\u00e9rmica. Atrav\u00e9s de tubos instalados no seu interior e com a ajuda de um fluido, a energia t\u00e9rmica<\/span> \u00e9 levada at\u00e9 a superf\u00edcie onde uma bomba geot\u00e9rmica faz a troca de calor entre o subsolo e os ambientes do pr\u00e9dio. \u201cNos testes, usamos \u00e1gua pot\u00e1vel como flu\u00eddo para a troca de<\/span> calor entre a funda\u00e7\u00e3o e o subsolo. A bomba troca calor com a \u00e1gua a partir de um outro fluido refrigerante que circula em seu interior. Essa troca \u00e9 feita de forma cont\u00ednua e repetitiva at\u00e9 que a temperatura desejada para o ambiente seja alcan\u00e7ada\u201d, relata a pesquisadora.<\/span><\/p>\n

Aspectos ambientais e de economia foram o incentivo para um engenheiro de minas austr\u00edaco criar o sistema de bomba de calor em 1855. A tecnologia \u00e9 uma das realiza\u00e7\u00f5es de engenharia mais sofisticadas do s\u00e9culo XX. \u201cS\u00e3o dispositivos simples, que realizam o transporte de calor em alto n\u00edvel de efici\u00eancia. N\u00f3s realizamos testes de troca t\u00e9rmica entre a funda\u00e7\u00e3o e o subsolo em escala real no Campo Experimental de Funda\u00e7\u00f5es da EESC, em S\u00e3o Carlos. Al\u00e9m disso, tamb\u00e9m fizemos ensaios mec\u00e2nicos e testes t\u00e9rmicos no solo. Os resultados foram muito positivos\u201d, conta Thaise.<\/span><\/p>\n

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Experimentos realizados na EESC atestaram a viabilidade do sistema para utiliza\u00e7\u00e3o em solo brasileiro. Foto: Thaise Morais<\/figcaption><\/figure>\n

O sistema de aproveitamento de energia geot\u00e9rmica pode ser aplicado em todos os tipos de edif\u00edcios. Antes disso, por\u00e9m, \u00e9 preciso conhecer as propriedades t\u00e9rmicas do subsolo daquela localidade e analisar as condi\u00e7\u00f5es de clima e demanda t\u00e9rmica da edifica\u00e7\u00e3o. \u201cJ\u00e1 se sabe que a partir de poucos metros de profundidade a temperatura do solo praticamente n\u00e3o muda durante o ano, apesar de variar no ambiente externo, e \u00e9 semelhante \u00e0 m\u00e9dia da temperatura atmosf\u00e9rica anual do local. O Brasil \u00e9 um pa\u00eds de extens\u00e3o continental que apresenta temperaturas anuais m\u00e9dias que variam de acordo com a regi\u00e3o. Portanto, a efici\u00eancia desse sistema, que proporciona redu\u00e7\u00e3o nos custos operacionais dos edif\u00edcios a longo prazo, deve variar regionalmente\u201d, afirma a especialista.<\/span><\/p>\n

A demanda por fontes alternativas de energia renov\u00e1vel tem aumentado mundialmente e sua utiliza\u00e7\u00e3o j\u00e1 se tornou corriqueira nos projetos de edifica\u00e7\u00f5es, o que amplia a busca por tecnologias que utilizem energia limpa. J\u00e1 aplicada em outros pa\u00edses da Europa e nos Estados Unidos h\u00e1 pelo menos 20 anos, o sistema geot\u00e9rmico \u00e9 uma das aplica\u00e7\u00f5es de energia renov\u00e1vel que mais cresce no planeta. No entanto, seu uso<\/span> nunca havia sido estudado para implementa\u00e7\u00e3o em territ\u00f3rio brasileiro, que possui clima distinto dos pa\u00edses que j\u00e1 o utilizavam.\u00a0<\/span><\/p>\n

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Trabalhadores instalam as estacas para a realiza\u00e7\u00e3o de testes em escala real no Campo Experimental de Funda\u00e7\u00f5es da EESC. Foto: Thaise Morais<\/figcaption><\/figure>\n

\u201cA experi\u00eancia internacional tem demonstrado que este tipo de sistema tem sido eficiente e bem-sucedido para aquecer ou resfriar os ambientes e na redu\u00e7\u00e3o do consumo de energia. O uso destas estruturas tem sido incentivado na Europa pelo governo a fim de reduzir os gastos e a emiss\u00e3o de di\u00f3xido de carbono\u201d, lembra Thaise. No Brasil, a novidade ainda n\u00e3o tem um custo definido, mas a longo prazo, o investimento \u00e9 compensado pela economia dos gastos com energia el\u00e9trica.<\/span><\/p>\n

Grande parte do consumo de energia el\u00e9trica no Brasil \u00e9 direcionada aos edif\u00edcios, com uma importante parcela relativa ao uso de sistemas de climatiza\u00e7\u00e3o artificial. Estima-se ainda que o consumo de energia el\u00e9trica para sistemas de ar condicionado no Brasil passar\u00e1 de 18,7 TWh, em 2017, para, no m\u00ednimo,<\/span> 36,8 TWh no ano de 2035. \u201cA demanda por climatiza\u00e7\u00e3o artificial nas edifica\u00e7\u00f5es brasileiras – seja para esquentar ou refrescar o ambiente – \u00e9 e ainda ser\u00e1 uma parcela consider\u00e1vel do consumo de energia el\u00e9trica nacional, gerando impacto na gera\u00e7\u00e3o e no meio ambiente”, acredita a pesquisadora.<\/span><\/p>\n

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Entre os anos de 2005 e 2017, apenas o setor residencial brasileiro mais que duplicou a posse de aparelhos de ar-condicionado. Foto: Canva<\/figcaption><\/figure>\n

A busca dos brasileiros por uma temperatura confort\u00e1vel em casa ou no trabalho coloca o pa\u00eds como o quinto maior consumidor de aparelhos de ar-condicionado do mundo. Dados do Minist\u00e9rio de Minas e Energia mostram que entre os anos de 2005 e 2017 apenas o setor residencial brasileiro mais que duplicou a posse desses equipamentos, tendo aumentado sua participa\u00e7\u00e3o no consumo total de energia el\u00e9trica dentro das casas de 7%, em 2005, para 14% em 2017.<\/span> Diante da necessidade de reduzir consumo de energia el\u00e9trica com ar-condicionado no Brasil, o sistema baseado na troca de energia t\u00e9rmica com o subsolo a partir das funda\u00e7\u00f5es pode ser uma alternativa aos tradicionais sistemas de climatiza\u00e7\u00e3o.<\/span><\/p>\n

Os estudos realizados na EESC, que come\u00e7aram em 2014, contou com financiamento da Funda\u00e7\u00e3o de Amparo \u00e0 Pesquisa do Estado de S\u00e3o Paulo (FAPESP), via projeto de pesquisa coordenado pela professora Cristina Tsuha, que foi orientadora de Thaise, e pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient\u00edfico e Tecnol\u00f3gico (CNPq), que concedeu bolsa de doutorado \u00e0 pesquisadora. A tese de Thaise<\/span> venceu o Pr\u00eamio Costa Nunes da Associa\u00e7\u00e3o Brasileira de Mec\u00e2nica dos Solos e Engenharia Geot\u00e9cnica como melhor tese de doutorado do bi\u00eanio 2018-2019. A pesquisadora, que concorreu com trabalhos do pa\u00eds inteiro e de diferentes \u00e1reas da Geotecnia, celebrou o reconhecimento. \u201cAl\u00e9m de representar a import\u00e2ncia do meu trabalho, a vit\u00f3ria tamb\u00e9m acaba divulgando a inova\u00e7\u00e3o e a relev\u00e2ncia em implantar esse tipo de sistema no Brasil. Estamos no caminho certo\u201d, conclui.<\/span><\/p>\n

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Projeto do edif\u00edcio que ser\u00e1 constru\u00eddo na Escola Polit\u00e9cnica da USP, em S\u00e3o Paulo. Foto: Aflalo & Gasperini<\/figcaption><\/figure>\n

O pr\u00e9dio em constru\u00e7\u00e3o na USP, em S\u00e3o Paulo, \u00e9 financiado pelo <\/span>Centro de Inova\u00e7\u00e3o em Constru\u00e7\u00e3o Sustent\u00e1vel (CICS-USP)<\/span><\/a>, que \u00e9 um ecossistema com representantes de empresas e da academia dedicado a acelerar a inova\u00e7\u00e3o, a sustentabilidade e a produtividade na constru\u00e7\u00e3o civil.<\/span> O edif\u00edcio ser\u00e1 usado pela Escola Polit\u00e9cnica como um \u201claborat\u00f3rio vivo\u201d, onde novas tecnologias sustent\u00e1veis e materiais in\u00e9ditos ser\u00e3o testados. As obras est\u00e3o paralisadas atualmente<\/span> por conta da pandemia, mas devem ser retomadas assim que poss\u00edvel.<\/span><\/p>\n

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Obras do CICS Living Lab j\u00e1 come\u00e7aram na capital paulista. Foto: Cristina Tsuha<\/figcaption><\/figure>\n

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Texto: Assessoria de Comunica\u00e7\u00e3o da EESC, com informa\u00e7\u00f5es de Thaise Morais\u00a0
\n<\/em>eesc.jornalista@usp.br<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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