Fotobiorreatores de algas integrados em fachadas prediais: uma revisão da literatura para guiar trabalhos futuros
DOI:
https://doi.org/10.46421/entac.v19i1.2118Palavras-chave:
Fotobiorreatores, Microalgas, Bioenergia, Fachadas, EdificaçõesResumo
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.
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