O sistema de ar condicionado mais antigo do mundo pode ajudar a atingir as metas de desenvolvimento s

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O sistema de ar condicionado mais antigo do mundo pode
ajudar a atingir as metas de desenvolvimento sustentável
Os sistemas de refrigeração evaporativos usam uma fração da energia e podem ser usados em conjunto
com condicionadores de ar convencionais para atender às demandas de energia.
O resfriamento evaporativo é uma das soluções mais antigas que a humanidade usou para alcançar
conforto em climas quentes. Por milhares de anos, diferentes estratégias foram desenvolvidas que
aproveitam o efeito de resfriamento que ocorre quando a água evapora no ar circundante – isso pode
ser observado na natureza, onde as temperaturas são geralmente mais frias perto de corpos de água, a
chuva esfria a atmosfera e o suor esfria nossos corpos à medida que evapora da pele.
Como o resfriamento evaporativo melhora com temperaturas mais altas do ar e menor umidade porque o
ar admite mais água evaporada, não é surpresa que os primeiros vestígios de seu uso tenham sido
encontrados em civilizações localizadas em climas quentes e áridos, como o Egito Antigo, o Império
Romano e as civilizações islâmicas medievais. Exemplos desta “tecnologia” também podem ser
encontrados em projetos arquitetônicos tradicionais em todo o mundo.
No entanto, quando os dispositivos de ar condicionado convencionais atuais foram inventados no início
dos anos 1900, essas estratégias tradicionais de resfriamento foram retiradas. Hoje, olhamos para esse
fenômeno natural que pode atingir taxas de eficiência acima de dez – ou seja, eles fornecem mais de
dez vezes a quantidade de resfriamento do que a energia necessária para operá-los – enquanto os
dispositivos convencionais de ar condicionado mal atingem as taxas de eficiência de três.
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Para que o mundo permaneça no caminho certo para atingir as metas de sustentabilidade, parte dessa
estratégia precisa analisar a redução da demanda de energia à medida que fazemos uma transição para
alternativas de energia renovável. Como as temperaturas globais continuam a subir, uma vez
negligenciada a tecnologia, o resfriamento por evaporação pode ajudar a minimizar o impacto dos
sistemas de resfriamento.
Como o resfriamento evaporativo é aplicado hoje?
Hoje, muitas tecnologias aplicam esse fenômeno durante as estações quentes, com os sistemas de
resfriamento evaporativo diretos sendo os mais amplamente utilizados, pois evaporam a água
diretamente no ar, eles não apenas resfriam o ar, mas também aumentam a umidade. Como a
umidificação pode ou não ser desejável, outras tecnologias mais avançadas, chamadas de resfriamento
evaporativo indireto, evitam-no permitindo a evaporação da água em um fluxo de ar auxiliar, que é usado
para resfriar o ar que deve ser condicionado.
Para fazer isso de forma eficaz, esses sistemas precisam melhorar o contato com a água ar-água:
através da pulverização de água, como sistemas de neblina, ou de superfícies molhadas, chamadas
almofadas de resfriamento evaporativas. O primeiro pode ser aplicado em espaços ao ar livre, enquanto
o último requer que o ar seja forçado através da mídia molhada. A aplicação de qualquer um depende da
situação para seu uso.
Uma alternativa interessante para a mídia molhada convencional é o uso de superfícies vegetais ou
paredes vivas ativas. O ar é resfriado e umidificado à medida que passa por plantas dispostas em
superfícies verticais. Estes são um sistema ecológico de ar condicionado que também “biofiltra” o ar.
O resfriamento evaporativo pode ser mais eficiente do que o ar condicionado convencional
Os sistemas de refrigeração evaporativo são baratos e têm requisitos de energia muito baixos para
operar – exigindo apenas uma bomba que forneça a água e um ventilador que aciona o ar.
Consequentemente, eles são a solução de ar condicionado mais comum em espaços de “alto volume”,
como fazendas, estufas, edifícios industriais e espaços ao ar livre onde os sistemas convencionais de ar
condicionado não seriam viáveis. Em regiões quentes e secas, onde a temperatura do ar livre pode
exceder 400C e a umidade relativa cai abaixo de 40%, os sistemas de resfriamento evaporativo podem
resfriar as temperaturas do ar a menos de 100C da temperatura do ar ao ar externo com quase nenhum
consumo de energia.
Se as tecnologias de resfriamento evaporativo são tão eficientes em termos energéticos, por que não
substituem o ar condicionado convencional?
Sua principal limitação é a sua dependência das condições do ar; em climas úmidos, a quantidade de
água que pode evaporar dentro do ar diminui, limitando assim o seu efeito de resfriamento. Em
condições muito quentes, o resfriamento evaporativo funciona bem, mas pode ser insuficiente para
atingir temperaturas internas aceitáveis ou pode resultar em umidade interna excessiva.
Mas os sistemas alternativos de ar condicionado convencionais, têm um desempenho pior sob
condições climáticas adversas e exigem energia excessiva em climas úmidos, pois é parcialmente
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consumida para desumidificação.
A ideia aqui não é necessariamente substituir um pelo outro, mas talvez uma combinação dos dois
pareça ser uma solução prospectiva. O resfriamento evaporativo, por exemplo, poderia melhorar o
desempenho dos sistemas convencionais de ar condicionado, se usado para pré-resfriar o ar exterior,
onde o primeiro dissipa calor, melhorando suas taxas de eficiência.
Em um mundo em aquecimento, soluções inovadoras como esta são desesperadamente necessárias.
Escrito por: Ana Tejero González e Antonio Franco Salas
Referência: Ana Tejero-González e Antonio Franco-Salas Directo arrefecimento evaporativo de
superfície molhada: desafios para uma solução de ar condicionado limpo, WIREs Energy e Environment
(2021). DOI: 10.1002/wene.423
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https://wires.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/wene.423