Materiais que mudam de fase podem ajudar a economizar energia

Você já pensou em morar ou trabalhar em um edifício que derreta? Essa situação pode até parecer um grande problema, mas na verdade poderá se tornar uma solução para a economia de energia. Mesmo parecendo uma saída digna de filmes e livros de ficção científica, esse recurso já está sendo testado em diversos setores, como o da construção civil, o energético e até o de vestuário, e, conforme mostra uma reportagem do New Scientist, logo poderá fazer parte de nossa realidade.

Os responsáveis por essa possível ‘revolução’ são os chamados materiais de mudança de fase (MMFs), substâncias que se solidificam e derretem absorvendo ou liberando energia e ajudando a economizar eletricidade.

O sistema funciona da seguinte maneira: ao receber energia em forma de calor, o material derrete, acumulando o calor; quando resfria, ele elimina esta energia acumulada. Pode parecer algo muito tecnológico, mas o ser humano vem usando esse tipo de processo há milhares de anos, com, por exemplo, a água. A grande vantagem é que agora os compostos pesquisados derretem e solidificam a temperaturas diferentes, que ajudam, por exemplo, a manter a temperatura de um ambiente constante.

“Para derreter gelo usa-se a mesma quantidade de energia que seria necessária para aquecer um volume igual de água a 82 ºC”, explicou Jan Kosny, do Centro Fraunhofer para Sistemas de Energia Sustentável de Cambridge, Massachusetts, que começou a desenvolver os MMFs há três décadas.

No caso dos edifícios, os materiais, produzidos a partir de óleos vegetais, são colocados entre as paredes ou camadas do teto, solidificando à noite e derretendo com o calor do dia. Com isso, essa espécie de gel ajuda a reduzir a quantidade de energia necessária para resfriar o interior do edifício em até 98%, pois acumula o calor que irradiaria para dentro da construção.

O princípio é o mesmo do concreto ou do adobe, que reduzem a temperatura interna, mas nesse caso menos material é necessário. “Nosso bioMMF tem 1,25 centímetros de espessura, mas age como a massa térmica de 25 centímetros de concreto”, observou Peter Horwath, fundador da empresa Phase Change Energy Solutions, de Asheboro, Carolina do Norte. No campus da Universidade de Washington, em Seattle, já há testes com o gel.

Um relatório recente da empresa de pesquisa tecnológica Lux Research prevê que o uso de materiais que mudam de fase na indústria da construção civil deve chegar a cerca de US$ 130 milhões em vendas anuais até 2020. Atualmente o índice de vendas dos MMFs no setor de construção é quase zero.

E não é apenas na construção que esses materiais têm utilidade. Na China, MMFs derivados de manteiga de iaque – bovino asiático de pelo longo – estão ajudando pastores a se manterem aquecidos. O material é revestido de plástico e colocado dentro de roupas. Quando os pastores se movimentam, o MMF derrete, armazenando a energia do calor do corpo. Quando eles estão parados, o calor é liberado aos poucos, mantendo-os aquecidos.

O material também está sendo utilizado em cobertores nas casas dos pastores, o que os ajuda a economizar no uso de combustível para se aquecerem durante a noite. “As famílias que usam [o MMF] estão começando a ver diferenças significativas na quantidade de combustível que precisam”, declarou Scot Frank, da One Earth Designs, de Cambrigde, que desenvolve os componentes.

Na produção de energia, os MMFs também podem ser úteis. Isso porque os atuais sistemas de concentração de energia solar térmica necessitam de sais líquidos para armazenar o calor, o que requer grandes quantidades desses líquidos e instalações de grande porte e bem isoladas termicamente. Mas o uso de MMFs poderia ajudar a reduzir o volume do material de armazenamento necessário em cerca de 60%.

Para Kosny, seja na construção civil, na produção de energia ou no vestuário, o uso de MMFs só tende a crescer. “Há dez anos, quando argumentei a favor do desenvolvimento de materiais que mudam de fase, ninguém estava interessado. Agora parece que não conseguimos desenvolver esses materiais suficientemente rápido”, comentou.

Fonte: Instituto Carbono Brasil

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