Nova câmara de testes criada para encontrar melhores maneiras de manter as pessoas frescas

PULLMAN, Washington – Um contêiner de transporte que possa testar sistemas de resfriamento passivos poderia ajudar pesquisadores e construtores a encontrar maneiras livres de carbono de manter as pessoas frescas em temperaturas extremas.

Pesquisadores da Universidade Estadual de Washington criaram a câmara de 60 pés quadrados para testar sistemas passivos que usam torres eólicas junto com a evaporação de água em vez de eletricidade para resfriar espaços.

Encontrar métodos de resfriamento que não exijam a emissão de mais gases de efeito estufa no ar é crucial para ajudar uma população crescente a se adaptar às mudanças climáticas, disse Omar Al-Hassawi, principal autor do estudo publicado na revista Energies.

“O arrefecimento é cada vez mais procurado nos edifícios, especialmente à medida que o clima fica mais quente”, disse Al-Hassawi, professor assistente na Escola de Design e Construção da WSU. “Pode haver inclusão de sistemas mecânicos, mas como podemos resfriar os edifícios para começar – antes de dependermos dos sistemas mecânicos?”

A câmara de teste que os pesquisadores desenvolveram é alimentada por energia solar com armazenamento de bateria e é completamente independente da rede elétrica. Ele pode ser aquecido a uma faixa de temperatura entre 125 e 130 graus Fahrenheit durante todo o ano para testar inovações de resfriamento, medindo a temperatura, a umidade e a velocidade do ar dentro e ao redor de um sistema de resfriamento. Os pesquisadores calibraram a câmara usando os resultados de um experimento em escala real conduzido em um sistema de resfriamento passivo de corrente descendente testado sob condições quentes e secas de Phoenix, Arizona.

“Podemos simular condições extremas”, disse Al-Hassawi. “Com modelos em menor escala, também podemos fazer testes muito mais rápidos e obter resultados mais cedo do que ter que esperar pela construção de protótipos em grande escala.”

Os edifícios consomem cerca de 60% da eletricidade mundial, sendo que quase 20% dessa quantia é destinada a mantê-los frescos, de acordo com Al-Hassawi. Nos EUA, quase 90% das casas e apartamentos residenciais utilizam ar condicionado mecânico.

À medida que as pessoas em todo o mundo enfrentam o aquecimento global, a procura de energia para ar condicionado mecânico deverá duplicar até ao ano 2050. A alimentação de unidades de ar condicionado requer eletricidade, que é frequentemente gerada por combustíveis fósseis, aumentando as emissões de carbono e contribuindo para o agravamento do aquecimento global.

“Há muitas novas construções com o aumento da população global que irão acontecer nos próximos anos, e muitas delas serão no mundo em desenvolvimento”, disse Al-Hassawi. “Portanto, se construirmos como temos feito e continuarmos a depender de sistemas mecânicos para atender às demandas de resfriamento, isso será um problema. Será necessário muito mais ar condicionado, especialmente com o aumento da população nas regiões mais quentes do mundo.”

Sistemas de resfriamento passivos que não requerem eletricidade têm sido usados ​​há séculos por pessoas em locais quentes, remontando a cerca de 2.500 aC, no antigo Egito. Uma estratégia de resfriamento envolve capturar a brisa de uma torre. Com uma camada de umidade no topo da torre, a evaporação esfria o ar, que então se torna mais pesado e afunda por gravidade em um espaço abaixo. A umidade pode ser fornecida por almofadas molhadas, chuveiros ou bicos nebulizadores. Normalmente, os ventiladores mecânicos são necessários apenas como backup.

Embora esses sistemas sejam ocasionalmente usados ​​em locais quentes como Phoenix, Arizona, as pessoas e os profissionais da construção muitas vezes não estão familiarizados com as técnicas de resfriamento passivo ou as compreendem mal. Uma estratégia de arrefecimento passivo poderia utilizar antigas chaminés em edifícios mais antigos, por exemplo, como torre de arrefecimento e poderia ser aplicável tanto para construções existentes como para novas construções, disse Al-Hassawi.

“É uma tecnologia mais antiga, mas tem havido uma tentativa de inovar e utilizar uma combinação de tecnologias novas e existentes para melhorar o desempenho e a capacidade de refrigeração destes sistemas”, disse ele.

A adopção mais ampla de tais sistemas de refrigeração passivos poderia reduzir a procura de energia, mas tentar pesquisar e testar sistemas de refrigeração passivos exige investimento e formação consideráveis.

“É por isso que pesquisas como essa realmente ajudariam”, disse ele. “Como podemos abordar o design de edifícios, reviver algumas destas estratégias mais antigas e incluí-las na construção de edifícios contemporâneos? A câmara de testes se torna uma plataforma para fazer isso.”