Atualizado 9 de maio de 2025 por Sergio A. Loiola
Pesquisadores desenvolveram um vidro de resfriamento com tecnologia de metamateriais que pode reduzir a temperatura do material, ou ambiente, abaixo dele em 3,5 ºC ao meio-dia. Com potencial de reduzir em 10% as emissões anuais de carbono de um prédio de apartamentos de altura média.
Materiais de resfriamento radiativo passivo emitem calor através da janela atmosférica em que o calor flui sem resistência para o espaço sideral, que em geral está a – 270 graus ºC negativos.
Desta forma, para algumas frequencias de infravermelho a atmosfera funciona como um ralo para o calor, proporcionando uma maneira atraente de reduzir a temperatura em edifícios, de forma passiva, sem gasto de energia.
Ao contrário das estratégias que dependem de polímeros, esses materiais rígidos devem ser mais resistentes ao intemperismo a longo prazo, o que pode torná-los muito mais úteis para aplicações externas. Brent Grocholski
“É uma tecnologia que vira o jogo, que simplifica a forma como mantemos os edifícios frescos e energeticamente eficientes,” disse Xinpeng Zhao, da Universidade de Maryland, nos EUA.
“Isto poderá mudar a forma como vivemos e ajudar-nos a cuidar melhor da nossa casa e do nosso planeta.”
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Nova classe de materiais que envia o calor para o espaço, sem gasto de energia
Dois materiais se destam nessa nova categoria de materiais resfriadores.
Xinpeng Zhao e colegas criaram um vidro de resfriamento passivo e Lin e colegas desenvolveram uma cerâmica de resfriamento passivo. Ambos mecanicamente fortes e relativamente fáceis de escalar.
O novo revestimento de vidro reflete até 99% da radiação solar que incide sobre ele, impedindo que os edifícios e casas absorvam calor.
A “mágica” acontece porque ele reemite o calor na forma de radiação infravermelha de ondas longas, para as quais a atmosfera terrestre é transparente.
e economia de custos para resfriamento de prédios de apartamentos de médio porte pré-1980 e pós-2004 após a aplicação do revestimento de vidro de resfriamento radiativo no telhado. Quadro do Artido
Isso significa que o calor vai para gelado espaço exterior, onde a temperatura é geralmente em torno de -270 ºC, ou apenas alguns graus acima do zero absoluto.
Assim, materiais de resfriamento radiativo diurno passivo podem reduzir a energia necessária para o resfriamento de edifícios em até 60%, refletindo a luz solar e emitindo radiação infravermelha de ondas longas (LWIR) no universo frio (~3 kelvin).
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O seguedo está na composição do Vidro de refrigeração
Os segredos está técnica de fabricação. Partículas de vidro finamente moídas funcionam como aglutinante, evitando polímeros necessários em outras soluções, o que aumenta a durabilidade a longo prazo do material.
O truque está na escolha precisa do tamanho das partículas para maximizar a emissão de calor infravermelho e, ao mesmo tempo, refletir a luz solar, e moldar o compósito de modo a não permitir a densificação da estrutura porosa que as nanopartículas de vidro criam.
A partir dessas caracteríscas desejáveis a equipe desenvolveu um compósito fotônico randomizado que consiste em uma estrutura de vidro microporoso que apresenta emissão LWIR seletiva, juntamente com refletância solar relativamente alta e partículas de óxido de alumínio que dispersam fortemente a luz solar e impedem a densificação da estrutura porosa durante a fabricação.
Este revestimento de vidro microporoso permite uma queda de temperatura de entre 3,5° e 4°C, mesmo em condições de alta umidade (até 80%) durante o meio-dia e a noite.
Este revestimento de “vidro de resfriamento” radiativo mantém alta refletância solar mesmo quando exposto a condições adversas, incluindo água, radiação ultravioleta, sujeira e altas temperaturas.
“Este ‘vidro de refrigeração’ é mais do que um novo material, é uma parte fundamental da solução para as alterações climáticas,” disse o professor Liangbing Hu.
“Ao reduzir a utilização do ar condicionado, estamos dando grandes passos no sentido de utilizar menos energia e de reduzir a nossa pegada de carbono. Isto mostra como as novas tecnologias podem ajudar-nos a construir um mundo mais fresco e mais verde.”
Um elemento crucial para a adoção prática deste novo vidro de resfriamento é que ele é ambientalmente estável, capaz de resistir à exposição à água, radiação ultravioleta, sujeira e até ao fogo. Alem disso, suporta temperaturas de até 1.000 ºC.
O vidro pode ser aplicado em uma variedade de superfícies como azulejo, tijolo e metal, tornando a tecnologia adequada a qualquer solução arquitetônica e de engenharia.
Política de Uso
É Livre a reprodução de matérias mediante a citação do título do texto com link apontando para este texto. Crédito do site Nature & Space
VIDRO RESFRIA E ENVIA CALOR AO ESPAÇO, SEM GASTAR ENERGIA
Bibliografia
Artigo: A solution-processed radiative cooling glass
Autores: Xinpeng Zhao, Tangyuan Li, Hua Xie, He Liu, Lingzhe Wang, Yurui Qu, Stephanie C. Li, Shufeng Liu, Alexandra H. Brozena, Zongfu Yu, Jelena Srebric, Liangbing Hu
Revista: Science
Vol.: 382, Issue 6671 pp. 684-691
DOI: 10.1126/science.adi2224
Inovação Tecnológica
