Pesquisadores de Harvard desenvolvem ar-condicionado mais eficiente
Aparelhos são péssimos para o meio ambiente, mas cada vez mais necessários conforme as temperaturas aumentam
Na China, uma onda de calor escaldante já dura mais de dois meses e a rede elétrica está sobrecarregada conforme mais pessoas ligam seus aparelhos de ar-condicionado. Aliás, o país é um dos lugares onde o uso de ar-condicionado vem crescendo mais rapidamente, com um salto de cinco vezes entre 2000 e 2017.
Na verdade, à medida que o planeta fica mais quente e que mais pessoas conseguem comprar um ar-condicionado, seu uso está crescendo em todos os lugares. Até a metade deste século, é provável que haja cerca de 5,6 bilhões de aparelhos e quase o triplo da demanda de energia para refrigeração.
“Acho que os números chegam a cerca de 10 novos aparelhos de ar-condicionado a cada segundo nos próximos 30 anos”, diz Jack Alvarenga, pesquisador do Wyss Institute da Universidade de Harvard e membro de uma equipe que trabalha no redesenho de como as casas podem ser resfriadas.
O problema é significativo tanto por causa da quantidade de energia que os condicionadores de ar exigem quanto pelo fato de que os produtos químicos que absorvem o calor no equipamento também são potentes gases de efeito estufa.
Quanto mais ar-condicionado for usado dentro de casa, mais quente ficará do lado de fora. Aí, as pessoas precisarão usar ainda mais ar-condicionado, e o ciclo estará instaurado. Graças ao acordo global de Kigali, os piores químicos refrigerantes já estão sendo eliminados, mas esse processo levará tempo.
75% MENOS GASTO DE ENERGIA
Em Harvard, uma equipe multidisciplinar está trabalhando em um projeto para um novo tipo de ar-condicionado que usa uma fração da energia e água em vez de químicos ultrapoluentes. Chamado ColdSNAP (SNAP significa “processo de nanoarquitetura superhidrofóbica”), ele incorpora um revestimento exclusivo, também desenvolvido na universidade.
os produtos químicos que absorvem o calor no ar-condicionado são potentes gases de efeito estufa.
“Muitos materiais inovadores são produtos que estão à espera de um problema que possam resolver”, diz Jonathan Grinham, professor de arquitetura e um dos parceiros do projeto. “Chamamos isso de impulso tecnológico: ok, eu descobri algo que tem um comportamento super único. Como isso pode beneficiar a sociedade? Onde aplicamos esse tipo de tecnologia?”
Neste caso, o revestimento repele líquidos, inspirado na forma como as penas de pato se mantêm secas. A equipe percebeu que se aplicasse seletivamente esse revestimento em determinados locais da cerâmica – um material que naturalmente absorve a umidade –, eles poderiam usá-lo em um novo tipo de resfriador evaporativo.
O conceito básico é simples: se você colocar o ar quente em contato com a água, ela absorve o calor à medida que evapora. O equipamento usa 75% menos energia do que os condicionadores de ar comuns. Mas o processo de resfriamento evaporativo também cria umidade e, portanto, não funcionaria bem, digamos, na Flórida.
No novo dispositivo, quando a água evapora para resfriar o ar, um componente de troca de calor feito com o revestimento retém a umidade e o ar que entra no ambiente fica mais confortável.
Os pesquisadores começaram a testá-lo em dias úmidos e quentes na área de Boston, na HouseZero experimental de Harvard, uma casa antiga que foi adaptada com tecnologia para torná-la o mais eficiente possível. A tecnologia parece ser promissora para uso generalizado.
“Estamos resfriando com uma eficiência muito maior do que um ar-condicionado comum. Conseguimos atingir uma temperatura baixa usando menos água do que os padrões normais”, diz Grinham.
A tecnologia ainda precisa de desenvolvimento além do protótipo inicial. Além disso, a equipe terá que mostrar que consegue atender a determinados requisitos de desempenho de fabricantes que podem, eventualmente, lançá-la comercialmente.
Os consumidores também precisam começar a pensar de maneira diferente sobre como esperam que um ar-condicionado funcione, já que esse tipo de dispositivo não é um desumidificador. Mas, como usa muito menos energia e é mais barato de fabricar, pode ser ideal para áreas onde a eletricidade é cara e os clientes podem comprar um ar-condicionado padrão.
Outros pesquisadores e startups também estão desenvolvendo alternativas melhores ao ar-condicionado padrão. Alguns novos recursos incluem sensores que permitem que o dispositivo deixe entrar ar externo quando estiver mais frio ou conecte-se diretamente a painéis solares, para evitar sobrecarregar a rede elétrica.
Na HouseZero de Harvard, um poço geotérmico ajuda a manter a casa fresca nos dias em que a nova tecnologia não está sendo testada. As janelas são projetadas para abrir automaticamente quando a temperatura cai à noite.
Outros ajustes no projeto de construção também podem ajudar, desde uma tinta ultra branca que reflete a luz do sol até projetos passivos, que escolhem estrategicamente onde colocar as janelas para adicionar sombra.
