Fotobiorreatores de microalgas como sistema passivo de climatização em edificação brasileira

Autores

DOI:

https://doi.org/10.46421/entac.v19i1.2134

Palavras-chave:

Fotobiorreatores, Microalgas, Bioenergia, Fachadas, Edificações

Resumo

O cultivo de microalgas para geração de bioenergia é realizado nos fotobiorreatores (FBRs). Na última década surgiu o interesse de integrar esses sistemas em fachadas de edificações. Em fachadas de prédios os fotobiorreatores poderiam atuar como sistema passivo de climatização. O presente trabalho elaborou um modelo termoenergético de uma edificação comercial real no sudeste brasileiro para avaliar os FBRs como sistemas passivos. Modelados como vidraças, os fotobiorreatores reduziram o consumo energético para climatização. Os resultados apresentados fazem parte de uma análise inicial da possibilidade da integração dos FBRs em edificações no Brasil, necessitando de outros estudos para avaliar a viabilidade dessa integração.

Biografia do Autor

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

Doutarado 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 pela Universidade da California em San Diego (San Diego - CA, Estados Unidos). Professor no Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (Belo Horizonte - MG, Brasil)

Referências

AL DAKHEEL, J.; AOUL, T. K. Building Applications, Opportunities and Challenges of Active Shading Systems: A State-of-the-Art Review. Energies, v. 10, n. 10 p. 1672 -1703, out. 2017. DOI: https://doi.org/10.3390/en10101672

AMERICAN SOCIETY OF HEATING, REFRIGERATING AND AIR-CONDITIONING ENGINEERS (ASHRAE), INC. ASHRAE Guideline 55: Thermal Environmental for Human Occupacy. Atlanta, 2017.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15220-1: Desempenho térmico de edificações Desempenho térmico de edificações - Parte 1: Definições, símbolos e unidades. Rio de Janeiro, 2005.

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

ENDRES, C. H. Modeling temperature and microalgae productivity for photobioreactors in industrial‐scale cultivation plants. 2017. 171 f. Dissertação (Mestrado em Química) – Technischen Universität München, Munique, 2017.

FERNANDEZ, F. G. A.; SEVILLA, J. M. F.; GRIMA, E. M. Photobioreactors for the production of microalgae. Reviews in Environmental Science and Bio/Technology, v. 12, p. 131-151, jan. 2013. DOI: https://doi.org/10.1007/s11157-012-9307-6

FLYNN, E. Living Architecture: A practice perspective. Architectural Research Quarterly, v. 20, n. 1 p. 20-28, mar. 2016. DOI: https://doi.org/10.1017/S1359135516000166

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

KOLLER, M. Design of Closed Photobioreactors for Algal Cultivation. Algal Biorefineries, v. 2, p. 133-186, Jan. 2015. DOI: 10.1007/978-3-319-20200-6_4

LABORATÓRIO DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM EDIFICAÇÕES. Manual de aplicação da INI-C: Edificações Comerciais, de Serviços e Públicas. Santa Catarina, 2021.

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

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

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.2014.14.6.015

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

SARDÁ, R. C.; VICENTE, C. A. Case Studies on the Architectural Integration of Photobioreactors in Building Facades. Nano and Biotech Based Materials for Energy Building Efficiency, p. 457-484, fev. 2016. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-27505-5_17

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 microalgas como sistema passivo de climatização em edificação brasileira. In: ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA DO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 19., 2022. Anais [...]. Porto Alegre: ANTAC, 2022. p. 1–17. DOI: 10.46421/entac.v19i1.2134. Disponível em: https://eventos.antac.org.br/index.php/entac/article/view/2134. Acesso em: 15 maio. 2024.

Edição

Seção

Conforto Ambiental e Eficiência Energética

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