Fotobiorreatores de algas integrados em fachadas prediais: uma revisão da literatura para guiar trabalhos futuros

Autores

DOI:

https://doi.org/10.46421/entac.v19i1.2118

Palavras-chave:

Fotobiorreatores, Microalgas, Bioenergia, Fachadas, Edificações

Resumo

Fotobioreatores (FBRs) integrados em fachadas prediais podem reduzir o consumo de energia e, ao mesmo tempo, contribuir para a expansão da micro e mini geração distribuída. Esse artigo tem como objetivo fornecer a base para futuras pesquisas por meio de uma revisão sistemática detalhada dos aspectos vitais dos fotobioreatores integrados às fachadas prediais. Foram obtidas informações sobre desempenho energético de FBRs integrados a edificações e capacidade destes sistemas em atuarem como sistemas passivo de climatização e iluminação. O uso de fotobioreatores de algas é uma alternativa promissora, mas requer estudos que possam contribuir para sua validação em diferentes cenários.

Biografia do Autor

Matheus de Andrade Duarte, Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais

Graduação em Engenharia Mecânica pelo Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (Belo Horizonte - MG, Brasil). Mestrando em Engenharia Mecânica pelo Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (Belo Horizonte - MG, Brasil). 

Raquel Diniz Oliveira, Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais

Doutorado em Engenharia de Estruturas pela Universidade Federal de Minas Gerais (Belo Horizonte, MG - Brasil). Professora no Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (Belo Horizonte, MG - Brasil).

Frederico Romagnoli Silveira Lima, Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais

Pós-doutorado em Energia Solar na Universidade da Califórnia em San Diego (San Diego - CA, Estados Unidos). Professor no Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (Belo Horizonte - MG, Brasil).

Referências

AFONSO, M. H.; SOUZA, J. D.; ENSSLIN, S. R.; ENSSLIN, L. Como construir conhecimento sobre o tema de pesquisa? Aplicação do processo Proknow-C na busca de literatura sobre avaliação do desenvolvimento sustentável. Revista de Gestão Social e Ambiental, v. 5, n. 2, p. 47-62, 2011. DOI: http://dx.doi.org/10.5773/rgsa.v5i2.424

ARAJI, M. T.; SHAHID, I. Symbiosis optimization of building envelopes and micro-algae photobioreactors. Journal of Building Engineering, v. 18, p. 58-65, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jobe.2018.02.008

BILORIA, N.; THAKKAR, Y. Integrating algae building technology in the built environment: A cost and benefit perspective. Frontiers of Architectural Research, v. 9, n. 2, p. 370-384, 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foar.2019.12.004

BRASIL. EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA (EPE). Balanço Energético Nacional 2021. Rio de Janeiro, 2021.

BRASIL. MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA, EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA (EPE). Plano Nacional de Energia 2050. Brasília, 2020.

CHEMODANOV, A.; ROBIN, A.; GOLBERG, A.; Design of marine macroalgae photobioreactor integrated into building to support seagriculture for biorefinery and bioeconomy. Bioresource Technology, v.241, p.1084-1093, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2017.06.061

ELNOKALY, A. An Empirical Study Investigating the Impact of Micro-algal Technologies and their Application within Intelligent Building Fabrics. Procedia - Social and Behavioral Sciences, v. 216, p. 712-723, 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2015.12.067

ELRAYIES, G. M. Microalgae: Prospects for greener future buildings. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 81, p. 1175-1191, jan. 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.08.032

HEREDIA, V; GONÇALVES, O; MARCHAL, L; PRUVOST, J. Producing Energy-Rich Microalgae Biomass for Liquid Biofuels: Influence of Strain Selection and Culture Conditions. Energies, v. 14, n. 5, p. 1-15, fev.2021. Doi: https://doi.org/10.3390/en14051246

KERNER, M.; GEBKEN, T.; SUNDARRAO, I.; HINDERSIN, S.; SAUSS, D.; Development of a control system to cover the demand for heat in a building with algae production in a bioenergy façade. Energy and Buildings, v. 184, p. 65-71, Fev. 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2018.11.030

KIM, T. R.; HAN, S. H. Analysis for Energy Efficiency of the Algae Facade - Focused on Closed Bioreactor System, KIEAE Journal, v. 14, n. 6, p. 15-21, dez. 2014. DOI: https://doi.org/10.12813/kieae.2014.14.6

LAKENBRINK, H.; PETERSEN, J.P.; ROEDEL, C. Smart Material House - BIQ. IBA Hamburg GmbH, p. 1-22, jul.2013.

LAGE, S.; GOJKOVIC, Z.; FUNK, C.; GENTILI, F.G. Algal Biomass fromWastewater and Flue Gases as a Source of Bioenergy. Energies, v. 11, n. 3, p. 664-694, mar. 2018. DOI: https://doi.org/10.3390/en11030664.

NEGEV, E.; POLIKOVSKY, M.; KRIBUS, A.; YEZIORO, A. Algae Window for reducing energy consumption of building structures in the Mediterranean city of Tel-Aviv, Israel. Energy and Buildings, v. 204, n. 1 p. 1-18, dez. 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2019.109460

PAGLIOLICO, S. L.; LO VERSO, V. R. M.; BOSCO, F.; MOLLEA, C. A Novel Photo-bioreactor Application for Microalgae Production as a Shading System in Buildings. Energy Procedia, v. 111, p. 151-160, mar. 2017. DOI: https://doi.org/ 10.1016/J.EGYPRO.2017.03.017

PRUVOST, J.; GOUIC, B. L.; LÉPINE, O.; LEGRAND, J. Microalgae culture in building-integrated photobioreactors: Biomass production modelling and energetic analysis. Chemical Engineering Journal, v. 284, p. 850-861, jan. 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cej.2015.08.118

ONCEL, S. S.; ÖNCEL, D. S.; Bioactive Façade System Symbiosis as a Key for Eco-Beneficial Building Element. Environmentally-Benign Energy Solutions, p. 97-122, 2019. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-20637-6_5

ONCEL, S. S.; ÖNCEL, D. S.; KÖSE, A.; Façade integrated photobioreactors for building energy efficiency. Start-Up Creation: The Smart Eco-Efficient Built Environment, p. 237-299, 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-08-100546-0.00011-X

UMDU, E. S.; KAHRAMAN, I.; YILDIRIM, N.; BILIR, L. Optimization of microalgae panel bioreactor thermal transmission property for building façade applications. Energy & Buildings, v.175, p.113-120, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2018.07.027

WILSON, M.H.; SHEA, A.; GROPPO, J.; CROFCHECK, C.; QUIROZ, D.; QUINN, J.C.; CROCKER, M. Algae-Based Beneficial Re-use of Carbon Emissions Using a Novel Photobioreactor: a Techno-Economic and Life Cycle Analysis. BioEnergy Research, v. 14, p. 292–302, mar. 2021. DOI: https://doi.org/10.1007/s12155-020-10178-9

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Publicado

07/11/2022

Como Citar

DUARTE, M. de A.; OLIVEIRA, R. D.; LIMA, F. R. S. Fotobiorreatores de algas integrados em fachadas prediais: uma revisão da literatura para guiar trabalhos futuros. In: ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA DO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 19., 2022. Anais [...]. Porto Alegre: ANTAC, 2022. p. 1–12. DOI: 10.46421/entac.v19i1.2118. Disponível em: https://eventos.antac.org.br/index.php/entac/article/view/2118. Acesso em: 15 maio. 2024.

Edição

Seção

Conforto Ambiental e Eficiência Energética

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