Pesquisa estuda pegada de carbono das fundações geotérmicas

No Brasil, o uso desta técnica ainda é relativamente limitado, mas vem crescendo nos últimos anos
22 de junho de 2023

Pesquisa estuda pegada de carbono das fundações geotérmicas

Pesquisa estuda pegada de carbono das fundações geotérmicas 1024 768 Cimento Itambé
Piso com tubulação da climatização geotérmica instalada.
Crédito: Amanda Fetzer Visintin

A climatização geotérmica é um sistema de aquecimento e resfriamento que utiliza a energia térmica armazenada no subsolo para regular a temperatura de um ambiente. “O processo envolve a utilização de bombas de calor geotérmicas, que podem ser instaladas conectando as tubulações de um ambiente (instaladas no piso e paredes) àquelas alocadas em fundações, túneis, muros de contenção, diretamente no solo ou em corpos d’água próximos, como poços ou lagoas”, explica a engenheira civil Elisangela Mazzutti. Este tem sido tema da tese de mestrado de Elisangela na Universidade Federal do Paraná (UFPR).

A engenheira também aponta que essas bombas de calor geotérmicas aproveitam a diferença de temperatura entre o subsolo e o ambiente para realizar trocas de calor. Durante o verão, quando o ambiente precisa ser resfriado, o sistema retira o calor do ar interno e o transfere para o subsolo, onde a temperatura é mais baixa. Já durante o inverno, quando é necessário aquecer o ambiente, a bomba de calor retira o calor do subsolo e o transfere para o ar interno. 

De olho na crescente preocupação das empresas em seguir a agenda ESG e diminuir suas emissões de carbono, a climatização geotérmica tem ganhado relevância. “Esta técnica possui um consumo de energia muito menor (cerca de 3 a 4 vezes inferior) do que o usado por um climatizador convencional, logo a emissão de carbono, já que tem menos utilização de energia, é muito menor”, defende Elisangela.  

Uso no Brasil

Parede com tubulação da climatização geotérmica instalada.
Crédito: Amanda Fetzer Visintin

Aqui no Brasil, o uso de climatização geotérmica ainda é relativamente limitado, mas vem crescendo nos últimos anos. “Tem-se conhecimento de uma residência no Rio de Janeiro que foi construída usando o sistema, mas muito antigamente. Então, a tecnologia usada, nesse caso, não é o que temos de mais inovador e o que estudamos na academia. Temos alguns grupos de estudo na Universidade Federal do Paraná e na Universidade de São Paulo (USP) que possuem protótipos do sistema e avaliam melhorias para adaptação às condições brasileiras”, destaca Elisangela. 

A técnica de climatização geotérmica em si não apresenta grandes diferenças entre os países, pois se baseia nos princípios termodinâmicos e geotécnicos universais. “No entanto, pode haver algumas variações em termos de implementação, normas técnicas, condições geotécnicas e geotérmicas específicas de cada região, que podem variar o dimensionamento, instalação, segurança, manutenção, técnica de instalação, escolha entre poços verticais ou horizontais, e pode afetar a eficiência e a viabilidade econômica”, afirma Elisangela.  

Vantagens da climatização geotérmica

Elisangela aponta alguns benefícios de adotar a climatização geotérmica:

1. Eficiência energética: A climatização geotérmica é uma das formas mais eficientes de aquecimento e resfriamento disponíveis.  

2. Sustentabilidade ambiental: Esse sistema utiliza uma fonte de energia renovável e limpa, reduzindo a dependência de combustíveis fósseis e as emissões de gases de efeito estufa.

Construção de valas geotérmicas.
Crédito: Amanda Fetzer Visintin

3. Custo-benefício: O custo-benefício acaba sendo muito bom, porque em edificações a fundação já está sendo construída, o que precisa ser feito é só colocar a bomba de calor e as tubulações, o que não gera um custo muito maior. Ademais, a longo prazo os custos de manutenção/operação geralmente são inferiores quando comparados com sistemas convencionais de climatização. 

4. Versatilidade de aplicação: A tecnologia de climatização geotérmica pode ser aplicada em qualquer região do país e em diferentes tipos de edifícios, desde residenciais até comerciais e industriais. Ela pode ser utilizada tanto em novas construções quanto em projetos de retrofit.  

5. Conforto e estabilidade: A climatização geotérmica proporciona um conforto térmico consistente ao longo do ano, independentemente das variações climáticas externas. Isso ocorre porque a temperatura do subsolo é relativamente estável em comparação com a temperatura do ar externo

Desafios da implantação da climatização geotérmica

Elisangela também destaca alguns pontos que dificultam a adoção desta tecnologia:

1. Disponibilidade de conhecimento e capacitação: A climatização geotérmica é uma tecnologia relativamente nova no Brasil, e há uma escassez de profissionais capacitados nessa área.  

2. Regulamentação e normas técnicas: No Brasil, as regulamentações e normas técnicas específicas para a climatização geotérmica ainda estão em desenvolvimento e os engenheiros acabam projetando conforme especificações internacionais que nem sempre são adequadas às condições do país

Câmera térmica mostrando ambiente sendo aquecido com tubulações na parede e no piso.
Crédito: Vítor Pereira Faro

3. Avaliação geotécnica e geotérmica: Cada localidade possui características geotécnicas e geotérmicas específicas que afetam a eficiência da climatização geotérmica, por isso há necessidade de mais estudos para avaliar as especificidades de todas as regiões do país.  

4. Conscientização e incentivos: A climatização geotérmica ainda não é amplamente conhecida no Brasil, tanto entre os consumidores quanto entre os profissionais do setor. É fundamental promover a conscientização sobre os benefícios dessa tecnologia, além de desenvolver políticas e programas de incentivo para sua adoção, como linhas de financiamento e incentivos fiscais. 

Fonte: 
Elisangela Mazzutti formou-se em Engenharia Civil pela Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões (campus de Frederico Westphalen). Atualmente, é mestranda na mesma área, na Universidade Federal do Paraná (UFPR), e Gerente de Pesquisa e Inovação da Solution IPD.

As imagens utilizadas nesta matéria pertencem a uma edificação construída com climatização geotérmica em Maringá/PR pelas empresas Solution IPD, Hygge, Thermique e Inverter

Contato:
elisamazzutti@hotmail.com

Jornalista responsável
Marina Pastore
DRT 48378/SP

22 de junho de 2023

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