Geração de energia térmica por meio de fotobiorreator integrado em edifício comercial para aquecimento de água no clima subtropical úmido

Abstract

Geração de energia por meio de fontes alternativas se apresenta como um desafio para o setor de construção civil. Fotobiorreatores de microalgas (FBRs) associados a fachada de edificações surgem como uma estratégia inovadora para geração de energia em prédios. Os FBRs podem produzir bioenergia a partir de biomassa. Nesse sentido, a temperatura desses sistemas é importante para a produção de biomassa. Os fotobiorreatores podem superaquecer e exigir resfriamento para sua operação. Técnicas são utilizadas para aproveitar calor excedente dos FBRs e utilizá-lo para as demandas da edificação. Assim, o presente estudo realizou um balanço de energia em um fotobiorreator associado a uma edificação sob clima Subtropical Úmido (Brasil) – na cidade de Belo Horizonte, Minas Gerais. Por meio da simulação termoenergético do prédio, foi obtido o perfil de temperatura anual do fotobiorreator. Os resultados indicaram que o fotobiorreator superaquece em relação à faixa de temperatura ideal para a produção de biomassa de microalgas. Uma proposta inicial para resfriar o FBR foi apresentada. A vazão volumétrica de 0,016 L s-1 no FBR e a temperatura de entrada da cultura que entra pelo fotobiorreator variando de 20 a 24 °C poderiam resfriar o sistema. Os resultados aqui apresentados buscam oferecer uma alternativa inicial para o uso de fotobiorreatores em edificações em clima Subtropical Úmido. Além disso, o perfil de temperatura FBR anual obtido pode servir de base para trabalhos futuros.