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Tecnologia

Casa transpira para se refrescar

Pesquisadores sugerem a aplicação de um gel especial sobre os telhados para manter as construções menos quentes. O material acumula a água da chuva e, nos períodos de calor, sua como o corpo humano

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postado em 23/10/2012 08:00 / atualizado em 22/10/2012 12:03

Roberta Machado

Com o calor, vem o suor. Por mais desagradável que possa ser para algumas pessoas, essa relação é um sinal de que o corpo faz um bom trabalho na regulação da temperatura corporal. Quando o organismo esquenta mais do que deveria, o líquido evapora e refresca a pele, evitando o superaquecimento do metabolismo. Para um grupo de pesquisadores suíços, no entanto, a lição da mãe natureza fez mais do que mostrar como o corpo funciona. Os especialistas inspiraram-se nesse reflexo humano e aplicaram o mesmo princípio na arquitetura, criando um material que funciona como uma pele para a casa, capaz de suar para refrescar o interior da construção.

A “cútis arquitetônica” tem propriedades de absorver a chuva e criar uma reserva líquida, como uma esponja. Nos dias de calor intenso, o material também esquentaria, levando a água a evaporar, assim como o suor. A temperatura dissipada pelo líquido não seria absorvida pela estrutura de concreto, mantendo a casa fresca por mais tempo. “A água é perfeita, porque tem uma energia de evaporação ideal. Queríamos que a água permanecesse no prédio até que ele precisasse ser refrescado. Conseguimos”, explica Wendelin Stark, professor do Instituto Federal de Tecnologia (ETH), em Zurique.

Os engenheiros do ETH sugerem que a aplicação da pele artificial diminuiria em até 60% o gasto de energia elétrica com aparelhos de ar condicionado. Manter esses equipamentos ligados por menos tempo também diminuiria a emissão de gás carbônico na atmosfera, reforçando a característica ecológica do projeto.

Maquetes

Para chegar a esse resultado, os especialistas realizaram uma série de experimentos. Primeiramente, foi testado um hidrogel comum. A substância foi testada em maquetes de casas que receberam várias camadas do material e foram submetidas a simulações de chuvas e períodos de sol. Os telhados das pequenas construções eram molhados e depois aquecidos por uma lâmpada, enquanto a temperatura no interior era medida. O resultado dessa primeira fase não foi bom. “A camada de cima secava rapidamente e a água demorava muito para evaporar”, lembra Stark.

A equipe partiu, então, para testes com outros materiais, até chegar ao poli N-isopropilacrilamida, um polímero também conhecido como PNIPAM. O material é usado em sensores e em aplicações biomédicas. Quando molhado, o material quase duplica de espessura, o que significa que até mesmo uma fina camada de poucos centímetros consegue absorver bastante água, que fica armazenada enquanto a temperatura estiver amena.

Quando o polímero é aquecido a mais de 32ºC, o líquido acumulado começa a evaporar. Isso acontece porque o calor faz o hidrogel mudar de fase e encolher, forçando a água para fora e resfriando a cobertura. “Materiais termorreativos reagem à mudança de temperatura. Então, eles mudam suas propriedades químicas de hidrófilo para hidrófobo e, como consequência, pressionam a água armazenada. Isso é parecido com o ato de suar dos humanos”, esclarece Aline Rotzetter, aluna de doutorado que conduziu a pesquisa.

O gel também foi testado em maquetes de casas, cujos telhados foram cobertos com uma camada de 5mm do protetor térmico. Os modelos com PNIPAM se mantiveram frescos por mais tempo do que aqueles que tiveram o teto embalado em um polímero comum. Enquanto os primeiros ainda permaneciam a 20ºC graus, os outros já chegavam a 35ºC. O polímero tem baixo custo e boa durabilidade, o que poderia torná-lo útil em casas de países em desenvolvimento com pouco ou nenhum acesso à eletricidade, segundo os pesquisadores. O grupo ressalta, no entanto, que ainda é preciso realizar mais experimentos com o material antes de levá-lo para telhados em tamanho real.

Brasil

O polímero precisa ser testado em situações como um tempo nevado ou um calor muito intenso. Nos testes, a temperatura do hidrogel sofreu picos de até 60ºC depois de evaporar toda a água absorvida, mas os pesquisadores afirmam que ele funcionaria em países como o Brasil, onde o clima ultrapassa os 40ºC em algumas regiões. Segundo a autora do experimento, bastaria manter o material hidratado para que seu efeito perdurasse, principalmente em cidades tipicamente secas.

Enquanto a invenção não é posta em prática, há outras opções já usadas para refrescar telhados em todo o mundo. O princípio das diferentes técnicas, de acordo especialistas, é muito similar. “Os materiais têm o mesmo efeito. Eles aumentam a massa da cobertura e isso dificulta a passagem de calor. A radiação acaba tendo maior dificuldade de entrar na edificação”, ensina Roberta Kronka, professora da Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo (USP). Isso é o que acontece, de acordo com ela, nos tetos cobertos por gramados, por exemplo.

Outra forma de manter uma casa com a temperatura ideal é cobrindo a construção com um material reflexivo (que rebate os raios solares) ou mantendo um espaço de ventilação entre o telhado e o forro térmico. “A maioria dos projetos mantêm esse espaço fechado. Se você faz de forma que ventile, o calor não fica aprisionado ali”, ressalta Kronka. A especialista, porém, faz um alerta: no caso da escolha por materiais que absorvam água, como o hidrogel suíço ou mesmo um gramado, impermeabilizar a construção é essencial para evitar infiltrações causadas pela chuva acumulada. Na dúvida, a escolha segura são as telhas de barro, que transpiram o excesso de umidade e podem ser forradas com um material impermeável na parte interna.


"Queríamos que a água permanecesse no prédio até que ele precisasse ser refrescado. Conseguimos”

Wendelin Stark, professor do Instituto Federal de Tecnologia
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