Pesquisa propõe uso de energia do solo para climatizar edifícios

Pela primeira vez na história, o Brasil terá um prédio que usa energia do solo para climatizar seus ambientes. O feito inédito é continuidade de uma pesquisa inovadora, realizada na Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da USP, que avaliou o uso das fundações de edifícios como meio para a troca de energia térmica entre o prédio e o subsolo.

A experiência internacional com o uso dessa tecnologia, baseada em energia geotérmica (do interior da Terra), tem relatado considerável economia no consumo de energia para climatização (aquecimento e resfriamento). Aqui no Brasil, a expectativa com a implementação desse sistema é de que as despesas com o consumo de energia elétrica por aparelhos de ar-condicionado sejam reduzidas. Batizado de CICS Living Lab, a edificação brasileira já começou a ser construída na Escola Politécnica da USP, em São Paulo.

Foi a pesquisadora Thaise Morais, do Departamento de Geotecnia (SGS) da EESC, que desenvolveu a primeira tese de doutorado brasileira para avaliar o desempenho dessa tecnologia nas condições de clima e solo do Brasil. Ela explica que a energia geotérmica é aquela encontrada dentro da crosta terrestre, seja no solo, rochas ou mesmo na água, sendo identificada pela temperatura.

Esta energia pode ser transferida para a superfície por processos de troca térmica a partir das fundações da edificação. “A temperatura da região que vai desde a camada superficial da crosta terrestre até algumas centenas de metros de profundidade é resultado das interações naturais que ocorrem entre o ambiente externo e o interior da crosta. Assim, o solo funciona como uma espécie de bateria ou reservatório de energia térmica”, descreve a especialista.

O sistema inovador no País capta ou rejeita calor do/no solo por meio das estacas que compõem a própria fundação do edifício. Essas estacas ficam enterradas e, por estarem em contato direto com o subsolo, possuem uma grande área de contato para a troca térmica.

Através de tubos instalados no seu interior e com a ajuda de um fluido, a energia térmica é levada até a superfície, onde uma bomba geotérmica faz a troca de calor entre o subsolo e os ambientes do prédio. “Nos testes, usamos água potável como fluido para a troca de calor entre a fundação e o subsolo. A bomba troca calor com a água a partir de um outro fluido refrigerante que circula em seu interior. Essa troca é feita de forma contínua e repetitiva até que a temperatura desejada para o ambiente seja alcançada”, relata a pesquisadora.

“A experiência internacional tem demonstrado que este tipo de sistema tem sido eficiente e bem-sucedido para aquecer ou resfriar os ambientes e na redução do consumo de energia. O uso destas estruturas tem sido incentivado na Europa pelo governo a fim de reduzir os gastos e a emissão de dióxido de carbono”, lembra Thaise.

No Brasil, a novidade ainda não tem um custo definido, mas a longo prazo, o investimento é compensado pela economia dos gastos com energia elétrica.