“Vidro de resfriamento” revolucionário desenvolvido por cientistas para combater as emissões de calor e carbono em edifícios

por Henrik Andersen
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Cooling Glass Technology

Pesquisadores da Universidade de Maryland desenvolveram um novo “vidro de resfriamento” que serve como uma abordagem inovadora e sem eletricidade para diminuir o calor interno e as emissões de carbono, anunciando assim uma nova era nas práticas de construção ecológicas.

Este revestimento único, aplicado no exterior dos edifícios, visa diminuir a dependência do ar condicionado e mitigar os efeitos das alterações climáticas.

A equipe da Universidade de Maryland introduziu um inovador “vidro de resfriamento” que reduz as temperaturas internas sem energia elétrica. Este material opera utilizando o frescor do espaço.

Descrita num estudo publicado na revista Science, esta nova tecnologia envolve um revestimento de vidro microporoso que pode reduzir a temperatura da superfície subjacente em 3,5 graus Celsius no pico do meio-dia. Prevê-se que diminua as emissões anuais de carbono de um edifício de apartamentos de altura média em 10%, de acordo com a pesquisa liderada pelo Distinguido Professor Universitário Liangbing Hu, do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais.

Processo de resfriamento de dupla ação

O revestimento funciona de duas maneiras distintas: Em primeiro lugar, reflete cerca de 99% de radiação solar, evitando a absorção de calor pelos edifícios. Mais notavelmente, ele descarrega calor na forma de radiação infravermelha de ondas longas na extensão fria do espaço, onde as temperaturas oscilam em torno de -270 graus Celsius, logo acima do zero absoluto.

Este processo, conhecido como “resfriamento radiativo”, aproveita o espaço como dissipador de calor para edifícios. Os edifícios utilizam o novo vidro de refrigeração e a janela de transparência atmosférica, uma parte do espectro eletromagnético que não aquece a atmosfera, para expelir grandes quantidades de calor para o vasto e gelado cosmos. (Isto é semelhante ao arrefecimento natural da Terra, especialmente em noites claras, embora menos intenso do que as emissões do novo vidro.)

Material Inovador e Resiliente

O cientista pesquisador assistente Xinpeng Zhao, principal autor do estudo, observa: “Esta é uma tecnologia transformadora que simplifica o resfriamento de edifícios e a eficiência energética. Tem o potencial de redefinir os nossos padrões de vida e a forma como cuidamos do nosso planeta e da nossa casa.”

Este vidro de refrigeração da UMD destaca-se pela sua estabilidade ambiental. Resiste à água, aos raios ultravioleta, à sujeira e até ao fogo, suportando temperaturas de até 1.000 graus Celsius. Adequado para várias superfícies como azulejo, tijolo e metal, sua escalabilidade e adaptabilidade o tornam uma solução promissora e difundida.

O vidro é feito com partículas de vidro finamente moídas como aglutinante, evitando polímeros e garantindo durabilidade a longo prazo em ambientes externos, segundo Zhao. O tamanho das partículas é otimizado para emissão máxima de calor infravermelho enquanto reflete a luz solar.

Um passo em frente na mitigação das alterações climáticas

A criação do vidro de refrigeração está em linha com os esforços globais para reduzir o uso de energia e combater as alterações climáticas. Hu destaca descobertas recentes que indicam que o recente 4 de Julho pode ter sido o dia mais quente em 125 mil anos, sublinhando a importância desta tecnologia.

“Este 'vidro de refrigeração' é um componente crítico na abordagem às alterações climáticas”, observa Hu. “Ao reduzir a dependência do ar condicionado, estamos a fazer progressos significativos na redução do consumo de energia e das emissões de carbono, demonstrando o papel das novas tecnologias na promoção de um mundo mais fresco e sustentável.”

O estudo também inclui contribuições da professora de engenharia mecânica Jelena Srebric e do professor Zongfu Yu do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação da Universidade de Wisconsin-Madison, que forneceram insights sobre a economia de CO2 em edifícios e projetos estruturais.

A equipe de pesquisa está agora focada em mais testes e na implementação prática de seu vidro de resfriamento. Eles permanecem positivos quanto ao seu potencial comercial e criaram a startup CeraCool para expandir e comercializar a tecnologia.

Referência: “Um vidro de resfriamento radiativo processado em solução” por Xinpeng Zhao, Tangyuan Li, Hua Xie, He Liu, Lingzhe Wang, Yurui Qu, Stephanie C. Li, Shufeng Liu, Alexandra H. Brozena, Zongfu Yu, Jelena Srebric e Liangbing Hu, 9 de novembro de 2023, Ciência. DOI: 10.1126/science.adi2224

Perguntas frequentes (FAQs) sobre a tecnologia de resfriamento de vidro

O que é o “vidro de resfriamento” desenvolvido pelos pesquisadores da Universidade de Maryland?

O “vidro de resfriamento” é um material inovador criado por pesquisadores da Universidade de Maryland, projetado para reduzir o calor interno e as emissões de carbono em edifícios sem o uso de eletricidade. Funciona refletindo a radiação solar e emitindo calor para o espaço, resfriando efetivamente o interior do edifício.

Como o vidro refrigerante ajuda no combate às mudanças climáticas?

O vidro de refrigeração ajuda a combater as alterações climáticas, reduzindo a dependência do ar condicionado, o que, por sua vez, reduz o consumo de energia e as emissões de carbono. Ao refletir a radiação solar e emitir calor para o espaço, fornece uma solução ecológica para a regulação da temperatura dos edifícios.

Quais são as características exclusivas do vidro de resfriamento da Universidade de Maryland?

O vidro de resfriamento da Universidade de Maryland é único em seu mecanismo de dupla função: reflete até 99% de radiação solar e emite calor como radiação infravermelha de ondas longas para o espaço. Também é ambientalmente estável, resistindo à água, raios UV, sujeira e fogo, e pode suportar temperaturas de até 1.000 graus Celsius.

Como é que o vidro de refrigeração contribui para a eficiência energética dos edifícios?

O vidro de refrigeração contribui para a eficiência energética ao reduzir significativamente a necessidade de ar condicionado nos edifícios. Esta redução no uso de AC leva a um menor consumo de energia e contribui para uma diminuição nas emissões globais de carbono provenientes das operações dos edifícios.

Quais são as perspectivas futuras e planos de comercialização do vidro de refrigeração?

A equipe de pesquisa está focada em mais testes e aplicações práticas do vidro de resfriamento. Estão optimistas quanto às suas perspectivas de comercialização e criaram uma startup, CeraCool, para expandir e comercializar a tecnologia, com o objectivo de torná-la amplamente disponível para práticas de construção sustentáveis.

Mais sobre tecnologia de resfriamento de vidro

  • Universidade de Maryland
  • Artigo de revista científica
  • Tecnologia de resfriamento radiativo
  • Práticas de Construção Sustentável
  • CeraCool Empresa Inicial
  • Soluções de Eficiência Energética
  • Estratégias de mitigação das alterações climáticas

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5 comentários

Emily Turner Dezembro 19, 2023 - 2:11 am

Li sobre isso na Science, é fascinante como ele usa o espaço como dissipador de calor. Gostaria de saber como isso se comportará em climas diferentes.

Responder
Sara K. Dezembro 19, 2023 - 11:09 am

Não tenho certeza de quão prático isso é. Tipo, será que isso pode realmente resfriar os edifícios o suficiente para fazer a diferença? Parece bom demais para ser verdade.

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Mike Johnson Dezembro 19, 2023 - 6:18 pm

uau, isso é muito legal, os pesquisadores da UMD estão sempre apresentando inovações incríveis! Mal posso esperar para ver isso em ação.

Responder
David B Dezembro 19, 2023 - 9:09 pm

Alguém sabe se esse vidro é acessível? É ótimo para o meio ambiente, mas o custo é sempre um fator importante para as novas tecnologias.

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Rajesh Gupta Dezembro 19, 2023 - 10:59 pm

avanço incrível na luta contra as mudanças climáticas! Se isto funcionar, poderá mudar o jogo da tecnologia de construção sustentável.

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