Universidade do Minho cria microfibras inteligentes para manter edifícios frescos no verão e quentes no inverno
Uma equipa de investigadores da Universidade do Minho está a desenvolver microfibras capazes de ajudar a regular a temperatura de materiais usados na construção. A tecnologia poderá, no futuro, contribuir para edifícios mais confortáveis e eficientes, reduzindo a necessidade de ar-condicionado ou aquecimento e ajudando a enfrentar fenómenos como as ilhas de calor urbano.
O projeto está a ser desenvolvido na Escola de Ciências da Universidade do Minho e integra duas iniciativas financiadas pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT): o projeto exploratório (RE)NERGY-BUILD e o doutoramento em Engenharia de Materiais da investigadora Nathalia Hammes.
“Ao aplicarmos estas microfibras, conseguimos reduzir até um grau na temperatura dos materiais de construção. Quando incorporadas na argamassa de cimento, conseguem diminuir a temperatura e manter valores mais estáveis”, começou por dizer a investigadora ao Conta Lá.
De acordo com a mesma, esta capacidade de absorver e libertar calor de forma gradual permite reduzir as variações térmicas no interior dos edifícios. “O material funciona como uma absorção e libertação de calor. Vai absorvendo o calor que vem da rua, da radiação solar, e ajuda a manter uma temperatura interna mais constante”, esclareceu. “Isso acaba por melhorar o conforto térmico e reduzir a utilização de ar-condicionado ou de aquecimento.”
Estas microfibras podem ser incorporadas em materiais utilizados na engenharia civil, como pavimentos betuminosos ou argamassas de cimento. No interior das fibras encontram-se materiais de mudança de fase - substâncias capazes de absorver ou libertar energia conforme a temperatura varia - ajudando a estabilizar a temperatura dos materiais onde são aplicadas.
Tecnologia ainda em fase experimental
Apesar dos resultados promissores, a tecnologia ainda se encontra numa fase inicial de desenvolvimento. O trabalho integra o doutoramento de Nathalia Hammes em Engenharia de Materiais e, por isso, os testes em contexto real ainda não começaram.
“Está ainda em fase experimental. O meu doutoramento tem ainda cerca de dois anos e está muito focado no desenvolvimento e otimização da fibra, e na incorporação dos materiais de mudança de fase”, referiu a investigadora. “A última fase será a integração no material de construção e os testes mais próximos da realidade.”
Por essa razão, ainda não existe uma previsão clara sobre quando esta tecnologia poderá chegar ao mercado ou ser aplicada em edifícios reais. “Temos ainda de fazer toda a análise de custos e perceber a viabilidade económica. Como estamos também a trabalhar com materiais reciclados, é preciso avaliar quando é que a solução poderá ser competitiva”, acrescentou.
Uma investigação que começou nas ilhas de calor urbano
A investigação que está agora a ser aplicada à construção civil começou com outro objetivo: reduzir o efeito das ilhas de calor urbano, fenómeno que provoca temperaturas mais elevadas nas cidades devido à concentração de edifícios e pavimentos.
Nathalia Hammes relatou que o trabalho começou após o mestrado na Universidade do Minho, quando integrou um projeto de investigação dedicado ao desenvolvimento destas fibras. “Inicialmente a ideia era incorporar as microfibras em pavimentos asfálticos para ajudar a reduzir as ilhas de calor urbano”, contou. “Depois surgiu a pergunta: por que não aplicar esta solução noutros materiais, como fachadas ou argamassas de cimento, para melhorar o conforto térmico dos próprios cidadãos?”
Embora a investigação esteja atualmente focada na engenharia civil, a tecnologia pode ter aplicações muito mais amplas. “Estas microfibras podem ser incorporadas em diferentes áreas, não apenas na construção. Também podem ter aplicações no setor aeroespacial, em têxteis técnicos ou em vestuário adaptado a ambientes com grandes variações de temperatura”, referiu a investigadora.
O projeto distingue-se ainda pela aposta em processos e materiais mais sustentáveis. Entre as soluções em estudo está a utilização de tecidos reciclados para o revestimento das fibras e o desenvolvimento de materiais de mudança de fase a partir de derivados de óleos alimentares.
Portugal pode beneficiar da solução
As características climáticas de Portugal podem tornar o país um bom cenário para a aplicação desta tecnologia. “No verão, as temperaturas em algumas regiões podem ultrapassar os 40 graus e no inverno, dependendo da zona, podem aproximar-se dos zero graus”, relatou Nathalia Hammes. “Estamos a estudar a utilização de dois materiais de mudança de fase diferentes para conseguir responder tanto ao frio como ao calor.”
Ao contribuir para edifícios mais eficientes e para um melhor conforto térmico, esta investigação poderá, no futuro, ajudar a reduzir o consumo energético nas cidades e melhorar a qualidade de vida das populações.