Ar-condicionado com água do fundo do mar gasta menos energia

Redação do Site Inovação Tecnológica - 20/10/2020

Se dutos instalados por escavação forem utilizados para trazer a água oceânica, os custos de operação do sistema podem ser ainda mais baixos.
[Imagem: Julian David Hunt et al. - 10.1007/s12053-020-09905-0]

Ar-condicionado com água do mar

Engenheiros de várias universidades brasileiras estão propondo uma nova forma de atender às necessidades de ar-condicionado das quentes regiões litorâneas.

A equipe liderada pelo professor Dorel Soares Ramos, da USP (Universidade de São Paulo), acredita que a solução para gastar menos energia com ar-condicionado está em buscar água fria no fundo do mar.

O conceito do ar-condicionado com água do mar (ACAM) envolve o bombeamento de água de profundidades entre 700 e 1.200 metros, água esta que está a temperaturas de 3 ºC a 5 ºC, e levá-la até usinas na costa, onde a água troca calor com um sistema de resfriamento regional, retornando a água mais quente para o oceano.

De acordo com os cálculos da equipe, apenas 1 m³ dessa água gelada do fundo do mar que for trazida para uma usina de ar-condicionado pode fornecer a mesma energia de resfriamento gerada por 21 turbinas eólicas ou uma usina solar do tamanho de 68 campos de futebol.

E eles foram mais longe, desenvolvendo um modelo computacional para estimar o custo de resfriamento desse sistema de ACAM ao redor do mundo, além de avaliar a possibilidade de utilizá-lo como alternativa para armazenamento de energia a partir de fontes renováveis variáveis, como eólica e solar.

As simulações mostram que, enquanto os sistemas de ar-condicionado convencionais requerem um baixo custo de investimento inicial, mas custos de energia altos para operá-los ao longo de sua vida útil, para os sistemas ACAM ocorre o oposto - embora tenha um custo de investimento inicial mais alto, os custos de energia para operar o sistema são mais baixos.

Esquema da usina de ar-condicionado com água gelada oceânica.
[Imagem: Julian David Hunt et al. - 10.1007/s12053-020-09905-0]

Vantagens e desvantangens

Como seria de se esperar, o sistema tem maior nível de atratividade para ilhas em regiões tropicais, onde faz mais calor e a distância da costa até as profundidades oceânicas é menor. Para regiões continentais, quando menor for a dimensão da plataforma continental, menor será o custo do sistema.

Outras vantagens do sistema ACAM incluem sua confiabilidade como fonte renovável não-intermitente de resfriamento, redução das emissões de gases de efeito estufa dos processos de refrigeração e redução do consumo de água em relação aos sistemas convencionais de ar-condicionado. O ACAM também poderia ser combinado com plantas de liquefação de hidrogênio, onde poderia ajudar a reduzir o consumo de energia no processo de liquefazer o hidrogênio em até 10%.

Os pesquisadores, no entanto, alertam que, apesar de seu potencial e muitas vantagens, essa tecnologia também apresenta seus desafios, entre eles o retorno da água do mar aquecida, o que deve ser tratado com extremo cuidado para minimizar seu impacto na vida selvagem costeira.

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