BIQ – o edifício “movido” a algas

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Bio Intelligent Quotient ou BIQ, esse é o nome do edifício em Hamburgo (Alemanha). Um edifício de quatro andares e com quinze unidades residenciais. Mas o que tem de diferente neste edifício?

Sua fachada. Na realidade, as fachadas sudoeste e sudeste, que possuem, nada mais nada menos que painéis verticais com algas. Explicando melhor, estes painéis utilizam uma tecnologia chamada SolaLeaf, são 129 painéis medindo 2,5 metros por 0,7 metros cada um.

Estes painéis são fotobiorreatores ou PBRs (“photobioreactors” em inglês). Um fotobiorreator é um sistema que mantém um ambiente biologicamente ativo, onde se dá um processo bioquímico que envolve organismos ou substâncias biológicas vivas (neste caso, microalgas), e que interfere a ação da luz do sol.

Fotobiorreatores

Os fotobiorreatores SolarLeaf têm quatro camadas de vidro. Os dois painéis internos têm uma cavidade de capacidade de 24 litros para circular o meio de cultivo. Em ambos os lados desses painéis, as cavidades isolantes, cheias de argônio, ajudam a minimizar a perda de calor. O painel de vidro frontal é composto por vidro antirreflexo branco, enquanto o vidro na parte traseira pode integrar tratamentos de vidro decorativos.

SolarLeaf bioreactor facade.pdf – © COLT INTERNATIONAL

O ar comprimido é introduzido no fundo de cada biorreator em intervalos. O gás emerge como grandes bolhas de ar e gera um fluxo de água a montante e turbulência para estimular as algas a absorver CO₂ e luz. Ao mesmo tempo, uma mistura de água, ar e pequenos “esfregadores de plástico” limpam as superfícies internas dos painéis. O SolarLeaf integra todos os tubos de manutenção para a entrada e saída do meio de cultura e o ar nas estruturas de seus elementos.

Benefícios

Calor e biomassa são gerados pela fachada e transportados por um sistema de circuito fechado para o centro de gerenciamento de energia do edifício, onde a biomassa é colhida por flutuação e o calor por um “trocador de calor”. Como o sistema está totalmente integrado aos serviços de construção, o excesso de calor dos fotobiorreatores pode ser usado para ajudar a fornecer água quente ou aquecer o edifício ou mesmo armazená-lo para uso posterior.

Segundo o site da ARUP (https://www.arup.com/), o cultivo de microalgas em PBRs de tela plana não requer uso adicional da terra e não é afetado indevidamente pelas condições climáticas. Além disso, o carbono necessário para alimentar as algas pode ser retirado de qualquer processo de combustão próximo (como uma caldeira em um prédio próximo). Isso implementa um ciclo de carbono curto e evita que as emissões de carbono entrem na atmosfera e contribuam para as mudanças climáticas. Como as microalgas absorvem a luz do dia, os biorreatores também podem ser utilizados como dispositivos de sombreamento dinâmico. A densidade celular dentro dos biorreatores depende da luz disponível e do regime de colheita. Quando há mais luz do dia disponível, mais algas crescem – proporcionando mais sombreamento para o edifício.

Periodicamente, as algas são colhidas e armazenadas em tanques no edifício. Uma empresa local de energia adquire a colheita e transporta a biomassa até uma usina de calefação e energia nos arredores, onde ela passa por uma fermentação. O processo produz gás metano para a geração de eletricidade.

O sistema opera durante todo o ano, a temperatura máxima que pode ser extraída dos biorreatores é de cerca de 40°C, pois níveis mais altos afetariam as microalgas. Atualmente, a eficiência da conversão de luz em biomassa é de 10% e de luz em calor é de 38%. Para comparação, os sistemas fotovoltaicos têm uma eficiência de 12 a 15% e os sistemas térmicos solares de 60 a 65%.

O sistema integrado, adequado para edifícios novos e existentes, foi desenvolvido em colaboração pela Strategic Science Consult da Alemanha (SSC), Colt International e Arup. Arup Group Limited é uma empresa multinacional com sede em Londres, fornece serviços profissionais de engenharia, design, planejamento, gerenciamento de projetos e serviços de consultoria, envolvida em projetos como o estádio Allianz Arena, Centro Georges Pompidou entre vários outros. O edifício BIQ é um projeto piloto e foi inaugurado em 2013 para a International Building Exhibition de Hamburgo.