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Ar condicionado para economizar energia e salvar vidas

Novas tecnologias podem reduzir o crescente gasto de energia em climatização e refrigeração

 

Elr. Sanches/Shutterstock
A demanda por condicionadores de ar tende a aumentar em decorrência do aquecimento global.

 
Por David Biello

À medida que o calor do verão cede ao clima mais ameno do outono nos Estados Unidos, o ar-condicionado é mais luxo que necessidade. Mas a demanda de ar fresco e seco durante períodos quentes está em ascensão — e não só por causa do aquecimento global.

Os Estados Unidos gastam aproximadamente 185 bilhões de quilowatts/hora de energia por ano em refrigeração domiciliar, mais que qualquer outro país do mundo.

Paralelamente, as vendas globais de aparelhos de ar-condicionado estão aumentando em torno de 20% ao ano sob liderança da China e da Índia, as novas nações afluentes.

Diante disso, a pergunta é: como combatemos o calor sem intensificá-lo com a queima de combustíveis fósseis, que causa o aquecimento global, para alimentar os aparelhos de ar condicionado?

A Agência de Projetos de Pesquisa Avançada para a Energia dos Estados Unidos, mais conhecida como ARPA-E, espera resolver a questão ao reduzir a energia necessária para alimentar os condicionadores de ar.

“O ar condicionado tem uma ineficiência inerente”, diz Cheryl Martin, vice-diretora da ARPA-E. “Ele está por toda parte e é um enorme sumidouro de energia”.

Os aparelhos convencionais utilizam clorofluorocarbonetos (os famigerados CFCs) para absorver o calor do ambiente a ser refrigerado. Esse calor é lançado para fora, para o ar livre, por meio de bombas elétricas e compressores.

Uma ideia para conservar energia é substituir os fluidos e gases de arrefecimento, que frequentemente contribuiem fortemente para o efeito estufa, capazes de reter calor mil vezes mais que o gás carbônico (CO2), por materiais sólidos como o telureto de bismuto.

Um novo dispositivo da empresa Sheetak, desenvolvido em parte com financiamento da ARPA-E, utiliza eletricidade para fazer com que um sólido termelétrico absorva calor e poderia resultar em aparelhos de ar-condicionado e refrigeradores mais baratos.

Esses pequenos refrigeradores compactos, desprovidos de partes móveis (e, portanto, menos propensos a enguiçar), podem ser vitais em áreas rurais remotas para manter medicamentos frios e os alimentos frescos.

Outra abordagem é empregar membranas especiais para resfriar o ar através da condensação de água. Essas tecnologias estão sendo desenvolvidas por empresas como a ADMA e a Dais Analytic Corp.

Após um financiamento inicial da ARPA-E esses sistemas ganharam o apoio da Marinha dos Estados Unidos, que exige aparelhos de ar-condicionado e desumidificadores eficientes tanto para as tropas como para os equipamentos em “hotspots”, áreas de conflitos como o Iraque e o Afeganistão.

“Uma melhoria de 30% por cento na eficiência desses aparelhos significa 30% menos combustível para transportá-los até o front”, observa Martin, acrescentando que o programa da Marinha visa unidades que usem de 20 a 50% menos combustível. “A economia (de custos) é importante, mas o que realmente os interessa são os comboios, é salvar suas vidas”.

Uma vez que essas tecnologias de membranas sejam desenvolvidas com financiamento militar, elas poderão se tornar mais eficientes do ponto de vista de custo para os grandes sistemas de refrigeração utilizados em edifícios comerciais e, futuramente, em escritórios e residências.

Como resultado, após um estímulo de dois anos, a ARPA-E não está mais financiando esforços para o desenvolvimento de aparelhos de ar-condicionado, nem mesmo de inovações tecnológicas mais radicais que ainda implicam em mais pesquisa e aprimoramento, como a refrigeração com ondas sonoras ou ímãs. “Essa ainda é uma área importante”, diz Martin. “Eu não me surpreenderia se ela fosse retomada no futuro”. 

Condicionadores de ar mais eficientes podem proporcionar uma refrigeração que poderia ser vital para pessoas que tentam se adaptar a ondas de calor mais extremas no futuro, tanto faz se é nos Estados Unidos ou na Índia.

Enquanto isso, até o prédio de escritórios da ARPA-E, perto de Washington, D.C., se esforça para deixar seus funcionários confortáveis com mais eficiência, sem resfriar o edifício excessivamente. “Nós somos a turma da eficiência energética e temos luzes que acendem e apagam automaticamente (quando registram a presença de uma pessoa), mas como qualquer outro edifício lutamos com o aquecimento e a refrigeração”, declara Martin. “Ficarei muito grata quando ‘essas coisas’ estiverem disponíveis e pudermos aperfeiçoar os sistemas facilmente”.