Novo tipo de vidro flexível é capaz de gerar energia limpa

SolarWindow está inovando mais uma vez e agora, a empresa criou um novo tipo de vidro flexível capaz de gerar energia limpa. A empresa criou um vidro super fino e dobrável que, se aplicado a arranha-céus, carros ou mesmo aviões, poderia transformar totalmente a forma de como produzimos ou colhemos energia solar.

Este vidro revolucionário, foi criado através da aplicação de camadas de um líquido chamado Corning Willow Glass no produto, simulando as temperaturas e as altas pressões que os produtores comerciais utilizam quando fabricam vidro rígido antigo. Desta vez eles foram capazes de produzir o que eles chamam de um verniz que é muito fino, mas que pode gerar eletricidade.

O CEO da SolarWindow, John Conklin, disse em comunicado: “Juntamente com nossos revestimentos líquidos para vidro rígido da SolarWindow, estamos entusiasmados em expandir nossas capacidades com novas formas de gerar eletricidade limpa em quase todas as superfícies imagináveis ​​usando o Corning Willow Glass flexível. Como líderes do setor, estamos estabelecendo uma visão clara para o futuro com esta nova e inovadora tecnologia“.

A visão da empresa para o vidro é remodelar toda vidraça de arranha-céus para “geradores de energia verticais”, permitindo que os edifícios possam gerar energia renovável apenas por ficar ao sol. Mas não são apenas os edifícios que podem se beneficiar de seu novo vidro; Como é dobrável e flexível, o vidro pode ser aplicado a carros, barcos, caminhões, ônibus ou aviões.

O produto ainda não está pronto para o mercado, mas esse é o objetivo final. Eles estão desenvolvendo seus produtos sob um Acordo de Pesquisa e Desenvolvimento Cooperativo (CRADA) com o Laboratório Nacional de Energia Renovável do governo dos Estados Unidos, e dizem que o principal objetivo do CRADA é a comercialização. Quando o vidro estiver finalmente pronto, pode ajudar radicalmente empresas e famílias a reduzir sua pegada de carbono.

Boon para BIPV no Reino Unido como Welink confirma 'joint venture de casas solares' de 2,5 bilhões

As residências modulares e energeticamente eficientes também incorporarão soluções solares BIPV. Crédito: Welink

A empresa de energia renovável Welink anunciou uma joint venture com o Your Housing Group - que custou cerca de 2,5 bilhões de libras -, o que possibilitará o desenvolvimento de 25.000 residências movidas a energia solar no Reino Unido a cada ano até 2022.

A JV será assistida pela China National Building Material (CNBM) e incorporará as práticas de projeto do Barcelona Housing Systems para implantação rápida. As residências modulares e energeticamente eficientes também incorporarão soluções solares BIPV, que, segundo Welink, ajudariam a tirar os inquilinos da pobreza de combustível.

Aimal Rahman, presidente do Grupo Welink, disse que a "inovação radical" na construção de práticas e habitações modulares resolveria o déficit de moradias no Reino Unido.

“Esta joint venture dará um pontapé inicial significativo na entrega de novas casas que as pessoas precisam em todo o Reino Unido, o que inclui ajudar a resolver questões de pobreza de combustível através do nosso design solar e energeticamente eficiente - significando que nossos desenvolvimentos podem ser pelo menos 75% fora da rede ," ele adicionou.

Além de fornecer apoio financeiro para o projeto, a CNBM comprometeu-se a construir seis fábricas em todo o Reino Unido que ajudarão a desenvolver componentes necessários para a habitação. Espera-se que essas fábricas suportem mais de 1.000 empregos adicionais e também melhorem as cadeias locais de fornecimento e entrega.

O ministro do Comércio Internacional, Greg Hands, congratulou-se com o acordo, acrescentando: “Este é um claro endosso da atratividade do Reino Unido como um lugar para investimento interno. Este anúncio tem o potencial de beneficiar as comunidades locais em todo o país, criando empregos, impulsionando as economias locais e criando residências.

O Departamento para o Comércio Internacional trabalhou em estreita colaboração com o consórcio para destacar os pontos fortes do Reino Unido e desempenhou um papel fundamental na reunião dos parceiros nesta emocionante joint venture ”- Ministro do Comércio Internacional, Greg Hands.

No início deste ano, a Welink e a British Solar Renewables, sediada no Reino Unido, assinaram um acordo que, na época, veria mais de 130MW de energia solar fotovoltaica implantada ao longo de 2016 , incluindo uma parcela inicial de 8.000 residências com instalações solares. O acordo incluiu os dois colaboradores do Shotwick Solar Park - que alegou ser a maior fazenda solar do Reino Unido com uma conexão de fio privada - e a Swindon Solar Farm, que depois foi vendida para a Rockfire Capital.

Stephen Haigh foi escolhido para liderar a JV, que ele disse que lideraria a "transformação do mercado imobiliário".

“Nosso anúncio é muito sobre como identificar novas oportunidades e ajudar o governo e outras Associações de Habitação a alcançar suas aspirações de moradia, conforme anunciado na recente Declaração de Outono, como o fundo de infraestrutura de 2,3 bilhões de libras.

“Também é crucial que trabalhemos de perto com as autoridades locais para criar comunidades mistas para consolidar nosso modelo de desenvolvimento como a solução para suas necessidades de construção e desenvolvimento de casas”, acrescentou.

A previsão é de que até 25.000 casas possam ser concluídas nos próximos cinco anos antes que a escala de produção seja aumentada para suprir a demanda, com a JV pretendendo suprir uma parte da meta do governo do Reino Unido de empregar 1 milhão de novas residências.

A energia solar integrada à arquitetura - BIPV

Atualmente a mentalidade das pessoas tem mudado e, com isso, cada vez mais indivíduos vem aderindo ao conceito de sustentabilidade, engajando-se, desenvolvendo propostas que melhoram a qualidade de vida, propondo a reutilização e reciclagem de materiais, a redução na emissão de poluentes, o reuso e racionamento de água, a geração de energia limpa e a melhoria da mobilidade urbana.

A construção civil tem um importante papel por ser um dos setores que mais impactam o meio ambiente, responsável por 40% do consumo de energia mundial e, ainda, 50% das emissões de CO2, tornando-se a maior fonte geradora de resíduos de toda a sociedade. No Brasil, os edifícios consomem 44% da energia elétrica, que, por sua vez, 50% deste total são de consumo em edificações residenciais.

Tendo isso em vista, engenheiros e arquitetos, diante dos diversos problemas ambientais, tem elaborado projetos que visam a sustentabilidade, otimizando recursos naturais. Inúmeras são as vantagens de um projeto em que se preocupa com o meio ambiente. Além de atitudes ecologicamente corretas, uma planta sustentável agrega valor ao imóvel e ainda colabora para um futuro melhor.

Quando se fala em projetos mais preocupados com o meio ambiente e de maior sustentabilidade, o que vem à mente é o uso do sistema fotovoltaico, que tem sido adotado e incorporado a diversos projetos em função da sua versatilidade, não só pela economia, como também, por sua estética. Diversas construções modernas têm adotado o uso de placas fotovoltaicas não somente em telhados, mas também em suas fachadas.

Grandes empresas já adotaram a geração de energia solar pois, para elas, a eletricidade é sua principal despesa. A gigante Apple, em sua nova sede em Cupertino, na Califórnia, conta com um dos maiores arranjos de painéis solares em imóveis corporativos, assemelhando-se a uma nave espacial, com uma produção de energia elétrica estimada em cerca de 16MW. 

Em Orlando, o Walt Disney World, recebeu um gigantesco sistema de energia solar, que tem como formato o Mickey Mouse. São 48 mil painéis solares dispostos em uma área de aproximadamente 8 mil hectares, construído em uma fazenda de sua propriedade, com o intuito de fornecer energia solar ao complexo de parques e resort.

Na Alemanha, o bairro solar Schlierberg, em Friburgo, projetado pelo arquiteto alemão Rolf Disch, é um bairro autossuficiente em energia, a vila conta com 59 residências e um imóvel comercial, sendo capaz de produzir até 4 vezes mais energia do que consome. Toda essa eficiência energética se resume em uma estratégia simples: dispor os painéis solares na direção correta, tendo uma maior incidência de raios por dia.

A pista de Nascar, na Pelsilvânia, possui uma usina para captação de luz por sistemas fotovoltaicos, a maior instalação de captação de energia solar do mundo em pistas de corrida. O sistema com de capacidade instalada de 3MW, gera sua própria energia e abastece cerca de mil casas em suas proximidades.

O edifício CIS Tower em Manchster, na Inglaterra, com o intuito de reconstruir uma relação entre atividades empresariais e o meio ambiente, desenvolveu um projeto de revestimento de toda sua fachada com sistema fotovoltaico. No total, foram utilizados 7244 painéis solares de 80W para revestir todo o edifício, um sistema de capacidade 390kWp, gerando uma produção anual de 333.000 kWh. Esse projeto mostra como a energia solar e o sistema fotovoltaico são versáteis, incorporando-se facilmente em qualquer edifício, sendo uma alternativa para a minimização de custos.

No Brasil, o museu do amanhã, projetado pelo arquiteto espanhol Santiago Calatrava sobre a Baía de Guanabara, explora as possibilidades da construção no futuro. Inaugurado no dia 19 de dezembro de 2015, o museu já é o novo cartão postal do Rio. O edifício conta com um sistema fotovoltaico com painéis solares divididos em 24 módulos em uma estrutura móvel, que se movimenta como asas, acompanhando o percurso do sol para a captação de energia solar, gerando cerca de 250kWh/ano.

Apesar de ainda não ser tão difundindo no Brasil a arquitetura aliada à energia solar, quatro dos doze estádios que foram construídos e ou reformados para a Copa do Mundo 2014, foram equipados com painéis solares em sua cobertura sendo eles o estádio Mané Garrincha, com 2,5MW de captação; seguido da Arena Pernambuco e Mineirão com 1,4MW e, por último, o estádio do Maracanã, que pode produzir até 500kW.

Entre eles, o estádio do Mineirão foi o primeiro estádio da copa do mundo 2014 a possuir um sistema fotovoltaico em sua cobertura, com cerca de seis mil painéis solares, ocupando uma área de cerca de 11,5 mil m² e dispondo de uma potência instalada de 1,4MW, opera desde maio de 2013. Um sistema invisível aos olhos do torcedor por sua arquitetura tombada como patrimônio histórico e que ainda sim, gera e distribui energia. A energia produzida por ele, abastece a rede elétrica local e pode gerar energia o suficiente para abastecer cerca de 900 residências por ano.

Os sistemas fotovoltaicos incorporados às edificações têm conquistado seu espaço no mercado brasileiro, bem como já são amplamente utilizados em vários países do mundo. Sistemas de energia solar minimizam custos, contribuem para a redução de impactos, otimizam recursos naturais, agregando valor ao imóvel gerando sua própria energia e contribui para um futuro melhor.

Conheça a maior ponte solar do mundo na Estação Blackfriars em Londres

A empresa Network Rail desenvolveu a maior ponte de energia solar do mundo: a Blackfriars Bridge sobre o rio Tâmisa, em Londres. A ponte original foi construída na era do vapor, em 1886.

A construção conta com 4.400 painéis fotovoltaicos. A energia gerada é suficiente para abastecer metade do consumo da estação ferroviária London Blackfriars. Ao todo, são seis mil metros quadrados de teto solar, capazes de produzir 900 mil kWh, anualmente.

Os painéis solares possam reduz as emissões de carbono das estações em aproximadamente 511 toneladas por ano, diminuindo ainda mais a pegada de carbono das rotas ferroviárias da cidade.

“Os trens elétricos já são a forma mais ecológica de transporte público; agora esta ponte oferece a nossos passageiros uma viagem ainda mais sustentável”, comentou David Statham, diretor geral do First Capital Connect. “A ponte se tornou um ícone visível a vários quilômetros ao longo do rio Tâmisa”. Ela também atuará como um marco importante dos esforços feitos por Londres para se converter em uma cidade sustentável.

Vídeo do Projeto de Concepção:

Vídeo da Finalização das instalações:

Vídeo da Apresentação do Projeto:

Vídeo da reportagem da CNN - Cidades Futuras

Empresa holandesa desenvolve telhas cerâmicas já integradas com placas solares

Os painéis solares estão cada vez mais lucrativos no mercado, todo mundo quer aproveitar o sol para geração de energia. Mas, ainda existem alguns fatores que estão no caminho da adoção do consumo generalizado, e um dos menos óbvios (para mim, pelo menos) é que alguns proprietários estão preocupados com a estética de seus telhados solares.

Agora, em vez dos painéis pretos típicos que alguns consideram uma monstruosidade, a empresa holandesa ZEP B.V está oferecendo uma alternativa: telhas solares que se parecem com telhas regulares.

Energia Solar invisível

O ponto de um painel solar é para absorver o máximo de luz solar quanto possível, a fim de criar a maior quantidade de energia, que é por isso que os painéis solares são preto ou azul escuro-estão absorver a maior parte do espectro visível. 

Os painéis solares são proibidos em determinados lugares, por ser escuro.Na Dinamarca, por exemplo, um monte de casas têm telhados vermelhos e a fim de preservar esta estética, os proprietários não são autorizados a ter painéis solares instalados. Esta mesma preocupação aplica-se a edifícios históricos de todo o mundo.

ZEP B.V. está a tratar este problema com suas telhas de células solares. Em vez de instalar painéis solares em telhas existentes, a empresa fabrica telhas de cerâmica com células solares integradas para tornar a visão original para o telhado compatível com a tecnologia solar.

As telhas solares medem 487 x 296 mm (cerca de 19 x 12 polegadas) e incorporam as células solares mono-cristalina de 156 x 156 mm (cerca de 6 x 6 polegadas). A eficiência é de 18,49%, o que é razoavelmente bom em comparação com a eficiência do painel preto padrão de cerca de 20%.

As telhas solares-integrada da ZEP B.V. oferecem uma vantagem adicional: elas são uma solução eficiente de espaço para telhados limitados por obstáculos como chaminés.

O projeto de painéis fotovoltaicos para a Cidade do Vaticano instalação é um bom exemplo da constatação de que considera a relação entre PV e impacto visual

Energia Solar Fotovoltaica implementada no Salão Paulo VI(Sala Nervi) criado em 1964 no Vaticano

O tema das tecnologias de integração de fontes renováveis em contextos sensíveis, como edifícios históricos, em Itália tem sido tratado por algum tempo, e tem registrado um importante passo em junho de 2000 com o "Memorando de entendimento" entre o Ministério património cultural e do Ministério do Meio Ambiente. Ele também fornece para a proteção de obras de arte e monumentos de uma forma consistente com as medidas ambientais para reduzir as emissões de gases com efeito de estufa, e da introdução de tecnologias de código renováveis também nos centros históricos e monumentos. 

Um exemplo interessante aplicação de tecnologias de fer em contextos sensíveis, está localizado na Cidade do Vaticano, e é um caso de aplicação de um produto, o salão Paulo VI (sala Nervi), muito delicado, porque é parte de uma obra de um dos mais protagonistas importantes da arquitetura italiana moderna. 

Em 1964, Paulo VI nomeou Pier Luigi Nervi para criar uma sala de audiências papais à margem da Cidade do Vaticano, em um lote da Sacristia da Basílica do Vaticano e Piazza San Pietro. Um projecto de 2007 coordenado pelo prof. Livio de Santoli Universidade La Sapienza, em Roma, os planos para substituir as telhas de frente para o sul com painéis fotovoltaicos, enquanto o norte é painéis serão substituídos por material de alta tecnologia, cuja peculiaridade é para refletir parte da radiação solar , aumentando assim a produtividade da planta. Isso exigiu que os módulos solares, produzidos na World Solar AG em Freiberg, na Saxônia, eram, individualmente, curvo e dimensionado. 

E assim, em 2008, entrou em funcionamento 2.400 painéis fotovoltaicos instalados no telhado, e capaz de cobrir, pelo menos, um quarto das necessidades de energia da sala de aula e os edifícios vizinhos. Em outras palavras, este, que é o primeiro sistema fotovoltaico da Cidade do Vaticano, pode contar com 221,59 kW potência nominal, capaz de gerar anualmente cerca de 315.000 kWh / a de energia, reduzindo o consumo de 70 teptonnellate eq. do petróleo e, consequentemente, salvar a emissão de uma quantidade superior a 200 toneladas de CO 2 .

Cobertura da Sala Nervi após a substituição das telhas originais com telhas fotovoltaicas.

No projeto eles foram levados em conta aspectos perceptivos da intervenção e impacto visual, que, na verdade, não é visível da estrada, e é parcialmente visível a partir da cúpula. Uma análise cuidadosa da cobertura do salão Nervi da cúpula permitiu a identificação de regiões que estão escondidas e, portanto, indicar as partes que prevêem a instalação de energia fotovoltaica. 

Como você explica o engenheiro Osservatore Romano Villarini, gerente de projeto sobre as fontes energia renovável no Estado da Cidade do Vaticano "... o arquiteto Nervi quase fez um design presciente, utilizando as telhas protetores solares composto pela metade enfrentando perfeitamente sul e meia para o norte ... ."  o projeto é o "Prémio foi atribuído solares Europeia ", o Júri do Prémio Nacional e Internacional solar tem selecionado o projeto" restauração solar "do" salão Nervi "chamando-o de" um extraordinário exemplo de uma reestruturação adequada das estruturas bioclimáticas historicamente existentes, conseguindo integrar novas tecnologias inovadoras, mantendo intacta a qualidade monumental originais da sua arquitectura . " ele é atribuído à coerência e rigor filológico do projecto de arquitectura para a forte vontade política da Cidade do Vaticano no desafio ambiental e para a organização e eficiência da realização final.

Autor: Valentina Dessi

Maior cobertura fotovoltaica dos EUA é concluída em Las Vegas

Os Estados Unidos é um dos primeiros no mundo em geração de eletricidade por meio solar, com um crescimento em tempo recorde de acordo com pesquisas. Muito disso, se deve a ajuda do governo neste setor o que faz com que os custos da tecnologia fotovoltaica mantenham-se acessíveis.

Recentemente foi concluída a maior cobertura fotovoltaica dos EUA no Centro de Convenções de Mandalay Bay em Las Vegas.

A instalação conta com cerca de 26 mil painéis solares, distribuídos por uma área superior a 113 mil metros quadrados, com uma capacidade total de 8,3 MW. A instalação produz eletricidade suficiente para suprir cerca de um quarto dos gastos energéticos do complexo de edifícios.

Janelas solares: o futuro das construções ecológicas?

Um grupo industrial britânico está trabalhando em uma nova geração de tecnologia de painel solar transparente que corresponde aos custos e desempenho dos vidros de alto desempenho padrão, fornecendo energia limpa e renovável para os edifícios em que estão instalados. O desenvolvedor Polysolar está colaborando com a gigante química Merck e o Centro de Processo de Inovação (CPI), para promover uma nova era de edifícios com emissão zero de carbono.

Edifícios já não terão que comprometer a transparência das janelas quando instalarem painéis solares. A Polysolar, com sede em Cambridge, tem uma visão clara para o futuro da energia solar, e lançou um substituto para vidros das janelas de vidro tradicionais que também produzem energia limpa e renovável.

O vidro fotovoltaico usa o mesmo princípio básico dos painéis solares que você vê em telhados, mas é transparente. A tecnologia utilizada é conhecida comothin-film (filme fino), que significa simplesmente que a camada fotovoltaica ativa aplicada é muito fina. Ao contrário dos painéis solares convencionais, onde mono cristais de silício são cultivados e cortados em wafers, a tecnologia de película fina deposita à vácuo um filme sobre uma camada de vidro conduzida.

A vantagem do elemento de impressão é que qualquer tamanho, forma e variação do vidro que um cliente deseja pode ser produzido.

Há muitos benefícios de usar vidro fotovoltaico ao invés de painéis tradicionais, além de se poder ver através deles. Funciona em níveis mais baixos de luz, por isso vai funcionar em menos de 10% da luz solar. Isso não muda a sua eficiência, dependendo da quantidade de luz que está recebendo.

Isto significa que estes painéis podem ser colocados em locais onde outros não funcionam normalmente, como em fachadas verticais em qualquer lado de um edifício. Luz ambiente e reflexiva são todas absorvidas, de modo que a posição dos painéis não é tão fundamental como é para painéis originais que têm de absorver tanta luz solar direta quanto for possível.

Além disso, quando um painel é sombreado, os outros não são afetados, o que pode ser o caso quando há lotes de painéis solares em conjunto em uma série de string.

Cada painel produz de 60 a 70 watts por metro quadrado, por isso edifícios com grandes áreas de superfície vão produzir muito mais energia do que aqueles com superfície reduzida. A quantidade de energia produzida irá variar muito, dependendo da forma de construção e a posição, mas níveis significativos foram atingidos na maioria dos estudos de caso.

O principal objetivo no momento é torná-los tão fácil de instalar e tão barato como vidro convencional.

Se este vidro custar o mesmo que um painel regular, não haveria nenhuma razão para não usá-lo em futuros desenvolvimentos, especialmente se os custos de energia forem reduzidos a longo prazo.

Fonte: Power Tecnology

Nova “janela inteligente” pode filtrar seletivamente luz e calor

Pesquisadores da Universidade do Texas, desenvolveram um tipo de “filtro” capaz de bloquear a luz e o calor que passa através do vidro de uma janela. Chamado “material eletrocrômico de banda dupla”, a invenção utiliza nanocristais para bloquear a passagem de luz visível até 80% e até 90% de luz infravermelha (que transporta a maior parte do calor).

“Banda dupla” refere-se a dois tipos de nanocristais presentes no material, que reduz a passagem da luz visível e uma outra que faz o mesmo com raios infravermelhos. “Eletrocrômico” significa que você pode alternar entre o modo de bloqueio de luz ou calor ativando uma pequena corrente elétrica. Então, quando utilizado em climas frios, este material “inteligente” pode bloquear a entrada de luz – que às vezes é refletida pela neve, por exemplo – mas deixe no calor de um dia ensolarado.

Com estas janelas “inteligentes”, o consumo de eletricidade poderia ser drasticamente reduzido, porque, dependendo da localização, as pessoas poderiam desfrutar de mais horas de luz solar sem necessariamente enfrentar as altas temperaturas que vêm com ele.

Delia Miliron, um professor de engenharia química na Universidade do Texas em Austin, publicou um artigo no Journal of the American Chemical Society, que descreve todo o processo de criação do material, e menciona que ele já tem o potencial para ser comercializado.

Fonte da imagem: ACS Publications

Pode ser transformado em um adesivo e aplicada diretamente sobre o vidro de qualquer janela.

Com apenas um componente – dopado de nanocristais de óxido de titânio – seria possível mudar a “janela inteligente” de calor para o modo de luz de bloqueio com apenas uma corrente elétrica fraca em minutos.

Fonte: Journal of the American Chemical Society

Imagem: Shutterstock

Empresas desenvolvem telhas já com placas solares

Telhas são feitas de cerâmica e possuem células fotovoltaicas embutidas.

Sempre quando se fala em unir sustentabilidade e beleza surge um desafio do mercado de engenharia e arquitetura. Por isso, com o objetivo de solucionar os “problemas estéticos”, vamos dizer assim, envolvendo as placas solares convencionais, as empresas italianas Area Industrie Ceramiche e REM aprimoraram a tecnologia e desenvolveram a Tegola Solare, uma telha cerâmica fotovoltaica, que se integra à estrutura da casa ou edifício. Show, não é mesmo?

Um dos motivos que levou ao desenvolvimento da nova telha, foi o fato de os painéis tradicionais serem grandes e pesados, eram alvo de reclamações de grande parte do público, que rejeitava os modelos alegando que não queria danificar a estética dos telhados, fator que impedia a disseminação da energia solar.

Feita cerâmica, as telhas possuem quatro células fotovoltaicas embutidas e a fiação segue embaixo do telhado para o conversor.

De acordo com o fabricante, além de ser capaz de substituir os painéis para captação de luz do sol, a Tegola Solare pode gerar cerca de 3kw de energia em uma área instalada de 40m², ou seja, um telhado completo ou parcialmente coberto já poderia suprir as necessidades energéticas de uma casa tranquilamente. Logo, essas telhas ainda são mais caras do que as placas convencionais.

A Tegola Solare já faz sucesso fora do Brasil, principalmente na cidade italiana de Veneza, local onde a maioria dessas telhas já foram instaladas. A Itália é um país que possui muitas casas antigas e os centros históricos têm muitas regras de preservação, logo, em algumas cidades, a colocação de painéis solares é muitas vezes proibida por lei.

Como é a instalação?

A instalação das telhas fotovoltaicas é feita normalmente, como a de qualquer outro telhado, e a área que captará a luz solar depende da necessidade do imóvel. Por isso, os fabricantes também disponibilizam o mesmo modelo em telhas comuns.

Caso tenha a necessidade de substituição de alguma dessas peças, o processo também é simples, devido ao aspecto modular do telhado.

Outros modelos de telhas solares

Como o mercado da arquitetura sustentável crescendo cada dia mais, outras empresas pelo mundo já vinham desenvolvendo tipos de telhas solares, inclusive a própria Area Industrie Ceramiche já havia feito um modelo onde pequenos painéis fotovoltaicos eram acoplados no lado liso das peças cerâmicas. A empresa americana SRS Energy também produz uma placa em formato de telha de barro na cor azul escuro, porém, ela só é compatível com as telhas de cerâmica fabricadas por outra empresa parceira.

Capte luz solar com sua janela

Um concentrador solar luminescente (CSL) é uma tecnologia emergente para captura de luz solar que apresenta potencial para modificar a maneira como pensamos a energia. Ele pode transformar qualquer janela em uma fonte de energia durante o dia. “Nestes dispositivos, uma fração da luz transmitida pela janela é absorvida por partículas nanométricas (quantum dots de semicondutores) dispersos no vidro da janela, reemitida na região do infravermelho – invisível aos olhos humanos – e direcionada à uma célula solar na beirada da janela”, explica Victor Klimov, pesquisador-responsável pelo projeto no Department of Energy do Los Alamos National Laboratory (EUA).

“Utilizando este modelo, uma janela quase totalmente transparente se torna um gerador elétrico, podendo gerar energia para um aparelho de ar condicionado, em um dia quente, ou para um aquecedor, em um dia frio”. Tudo isso é possível com estes novos dispositivos – os CSL com quantum dots – os quais foram apresentados no periódico Nature Nanotechnology.

O trabalho foi desenvolvido por pesquisadores do Center for Advanced Solar Photophysics (CASP) do Los Alamos, dirigido por Klimov e com coordenação científica de Sergio Brovelli e Francesco Meinardi do Department of Materials Science da University of Milan-Bicocca (UNIMIB) na Itália.

O concentrador solar luminescente pode transformar qualquer janela em uma fonte de energia durante o dia. - Créditos: Los Alamos National Laboratory

Em abril de 2014, utilizando um compósito especial contendo quantum dots, a colaboração ítalo-americana demonstrou o primeiro exemplo de um concentrador solar luminescente de elevada área, livre de perdas de luz por reabsorção pelas nanopartículas. Isto representou um avanço fundamental com relação à tecnologia anterior, a qual era baseada em emissores orgânicos que apenas permitia a construção de concentradores com a dimensão de poucos centímetros. 

Entretanto, os quantum dots utilizados no primeiro protótipo não eram apropriados para aplicações reais, uma vez eram baseados em cádmio – um metal pesado tóxico – e era apenas capaz de absorver uma pequena porção da luz solar. Tal situação acarretava numa eficiência de captura de luz limitada e uma intensa coloração amarelo/avermelhada dos concentradores, o que atrapalhava sua utilização em ambientes residenciais.

Klimov, diretor da CASP, explicou como o atual dispositivo solucionou o problema da cor: “Nossos novos dispositivos utilizam quantum dots com uma complexa composição, a qual inclui cobre (Cu), índio (In), selênio (Se) e enxofre (S). Esta composição é usualmente abreviada como CISeS. É importante também destacar que estas partículas não contém qualquer metal tóxico, os quais são tipicamente utilizados nos CSLs anteriores”.

“Além disso”, pontua Klimov, “os quantum dots CISeS fornecem uma cobertura uniforme de todo o espectro solar, o que gera uma tonalidade neutra na janela, sem introduzir qualquer distorção nas cores visíveis. Adicionalmente, sua emissão no infravermelho próximo é invisível ao olho humano e, ao mesmo tempo, idealmente adequada para a maioria das células solares baseadas em silício”.

Francesco Meinardi, professor de física na UNIMIB, descreveu este trabalho inovador, destacando: “para esta tecnologia deixar os laboratórios de pesquisa e alcançar seu potencial total em arquitetura sustentável, foi necessário desenvolver concentradores não-tóxicos capazes de capturar todo o espectro solar”. “Nós ainda devemos preservar a capacidade de transmitir a luminescência sem perdas por reabsorção, além de manter uma elevada eficiência fotovoltaica em dimensões compatíveis com as janelas reais. 

A questão estética também é fator de importância crucial de uma tecnologia em desenvolvimento”, disse Meinardi. Hunter McDaniel, ex-pesquisador de pós-doutorado do Los Alamos CASP e atualmente um empresário na área de quantum dots (fundador e presidente da empresa UbiQD), complementou: “com uma nova classe de quantum dots de CISeS de baixo custo e toxicidade, nós superamos alguns dos maiores obstáculos para o desenvolvimento comercial desta tecnologia”.

“Um dos problemas remanescentes é a diminuição dos custos, mesmo sendo este material significativamente mais viável para produção que os outros quantum dots utilizados nos CSL anteriores”, disse McDaniel. O ponto central deste trabalho é um procedimento comparado com o método industrial de revestimento utilizado para a fabricação de janelas poliméricas com elevada qualidade óptica. Isto envolve um novo protocolo da UNIMIB para o encapsulamento de quantum dots em uma matriz polimérica de elevada transparência e qualidade óptica. 

O polímero utilizado neste estudo é o polilaurilmetacrilato reticulado, que pertence à família dos polímeros acrílicos. Suas cadeias laterais longas previnem a aglomeração dos quantum dots e fornecem um ambiente químico “amigável”, similar à suspensão coloidal original. Isto permite preservar as propriedades de emissão de luz dos quantum dots mesmo quando encapsulados no polímero.

Sergio Brovelli, pesquisador responsável pela equipe italiana, conclui: “A tecnologia de janelas solares com quantum dots, a qual nós demonstramos a viabilidade somente há um ano atrás, agora se torna uma realidade que pode ser transferida para a indústria em um curto/médio prazo, nos permitindo converter não somente os telhados, como nós fazemos atualmente, mas todas as estruturas das construções urbanas, incluindo as janelas, em geradores de energia solar”. “Isto é especialmente importante em áreas urbanas densamente povoadas onde a superfície de telhados é muito pequena para coletar toda a energia necessária para as operações do edifício”, disse ele.

Segundo as estimativas das equipe a substituição dos vidros de um arranha-céu como o One World Trade Center em Nova Iorque, EUA (72 mil metros quadrados divididos em 12 mil janelas) com essa tecnologia, possibilitaria gerar energia suficiente para sustentar 350 apartamentos. “Além destes aspectos importantíssimos, também haveria um menor gasto de energia devido ao menor uso de aparelhos de ar condicionado graças ao efeito de filtro dos CSL, que permite diminuir o calor nos espaços internos provocado pela luz solar e, assim, permitir que esta tecnologia tenha potencial para termos cidades com “consumo zero” de energia, disse Brovelli.

Fonte: Los Alamos National Laboratory (Tradução - MBS).

ESTACIONAMENTOS SOLARES

Os Estados Unidos são uma nação pavimentada. Em pesquisas recentes, foi constatado que cerca de 50% da superfície das cidades norte-americanas são compostas desse material. E, dentro desse total, 40% é composto por estacionamentos.

É necessário pensar em um efeito secundário desse tipo de espaço: concreto e asfalto absorvem a energia solar, retendo calor e contribuindo para o efeito urbano de ‘ilha de calor’ – que implica no fato de que áreas urbanas sejam bem mais quentes que seus arredores.

Pensando nessa capacidade de retenção de luz solar, foi criado um projeto, que prevê que coberturas de estacionamentos sejam formadas por painéis fotovoltaicos, para acumular eletricidade, enquanto servem de abrigo para os automóveis que estiverem ocupando as vagas.

São verdadeiros estacionamentos solares.

Dependendo da área a ser coberta, pode-se gerar muita energia. Por exemplo na Rutgers University há um estacionamento com esta cobertura. O espaço é de aproximadamente 114 mil m2 e é capaz de gerar 8 megawatts de potência – o que iluminaria 1000 casas.

Além do benefício objetivo da geração de energia sustentável há um segundo ponto: o fato de o carro, sob a sombra, não ficar tão quente, aumentando a eficiência energética do mesmo.

O maior entrave para um crescimento exponencial da implantação desses painéis é, infelizmente, o elevado custo de aquisição e implantação.

Por isso os painéis ainda acabam sendo coisa de grandes corporações, que podem, de fato, investir nesse tipo de iniciativa, ou então obra da iniciativa pública, que abre concorrência para tal implantação.

Ao mesmo tempo, caso não se incentive sua implantação, gerando demanda de mercado, os preços jamais irão cair. Portanto, a opção por implantar painéis fotovoltaicos é um investimento de longo prazo que, embora caro, vale a pena, pois uma volta instalado a energia é grátis e a demanda pelo produto tende a diminuir o seu custo.

Só assim, a maioria da população poderá ter acesso ao mecanismo para começar a gerar energia de forma muito mais sustentável, ou seja, sem depender tanto da energia hidrelétrica – mesmo porque, com a crise de água, a matriz hidrelétrica fica comprometida, por tabela.