Primeiro edifício brasileiro climatizado com energia do solo está em construção

Nomeada CICS Living Lab, a edificação é desdobramento de uma pesquisa de doutorado conduzida na USP de São Carlos com apoio da FAPESP. Prédio será usado pela Escola Politécnica para testar novas tecnologias sustentáveis

Agência FAPESP* – O Brasil terá em breve um prédio que usa energia do solo para climatizar seus ambientes. O feito inédito é desdobramento de uma pesquisa realizada na Escola de Engenharia de São Carlos, da Universidade de São Paulo (EESC-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, tem relatado considerável economia no consumo de energia para climatização, tanto no aquecimento como no resfriamento. 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. Nomeada CICS Living Lab, a edificação brasileira já começou a ser construída na Escola Politécnica (Poli-USP), em São Paulo.

O desempenho dessa tecnologia nas condições de clima e solo foi avaliado na tese de doutorado da pesquisadora Thaise Morais, da EESC-USP. A investigação está vinculada a estudos que começaram em 2014, por meio de um projeto apoiado pela FAPESP e coordenado pela professora Cristina de Hollanda Cavalcanti Tsuha.

Em entrevista à Assessoria de Comunicação da EESC-USP, Morais explica que a energia geotérmica é aquela encontrada dentro da crosta terrestre, no solo, nas rochas ou mesmo na água, sendo identificada pela temperatura. Essa 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 pesquisadora.

O sistema capta ou rejeita calor do 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. Por meio 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.

O sistema de aproveitamento de energia geotérmica pode ser aplicado em todos os tipos de edifícios. Antes disso, porém, é preciso conhecer as propriedades térmicas do subsolo daquela localidade e analisar as condições de clima e demanda térmica da edificação.

A tese de Morais venceu o Prêmio Costa Nunes da Associação Brasileira de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica como melhor tese de doutorado do biênio 2018-2019.

O edifício será usado pela Poli-USP como um “laboratório vivo”, onde novas tecnologias sustentáveis e materiais inéditos serão testados. As obras estão paralisadas atualmente por conta da pandemia, mas devem ser retomadas assim que possível.

* Com informações da Assessoria de Comunicação da EESC-USP.