DESENVOLVIMENTO DE PLACAS ABSORVEDORAS DE ENERGIA SOLAR BASEADAS EM POLIPROPILENO RECICLADO

Resumo

A aplicação de coletores solares de média temperatura para aquecimento de água pode ser obtida através de captadores solares, que são operados com água como seu fluído de trabalho. Coletores planos abertos ou fechados e coletores de tubos evacuados são aplicados para energia solar em baixa e média temperatura em setores da indústria química, de alimentos, de papel, residências e entre outras. O sistema de aquecimento solar térmico subdivide-se em três sistemas: a captação, que é composta pelo coletor e que tem em seu interior a circulação do fluído para aquecimento; as tubulações internas, que são interligadas e fazem a ligação do coletor ao reservatório térmico; e o armazenamento, que é composto pelo reservatório térmico, sendo o principal componente e, em alguns casos, recebendo uma fonte complementar de energia para auxílio no aquecimento do fluído em dias nublados e chuvosos e/ou quando há o aumento no consumo de água quente. O consumo se destina entre a distribuição hidráulica do reservatório térmico até os pontos de consumo, onde é mais conhecida como circuito secundário da instalação. Este tipo de coletor atua com a utilização de energia limpa, de fonte inesgotável, sem geração de resíduos e poluentes e, assim, é importante que as partes ou totalidade da composição dos coletores sejam pensadas e planejadas visando, também, a contribuir para a preservação ambiental. Considerando que a demanda de energia limpa está vindo em grandes taxas de crescimento, este trabalho objetivou o estudo da utilização de plásticos reciclados para a composição de partes de coletor solar, substituindo materiais tradicionais. Neste contexto, foram elaborados compósitos poliméricos baseados em polipropileno (PP) reciclado, com a finalidade de auxiliar na absorção da energia proveniente dos raios solares sobre a chapa coletora. Foi utilizado o PP pós-consumo proveniente de embalagens de água mineral. Estas embalagens foram limpas e moídas em moinho de facas. As formulações estudadas foram processadas pela realização de mistura dos componentes em homogeneizador de laboratório. Os componentes de fase dispersa utilizados foram: negro de fumo (fumex N-762), o pó de alumínio (Standart Chromal VIII 226 Clariant) e o pó de fumo (tabaco). Para a obtenção das placas absorvedoras de calor, bem como os corpos de ensaio para avaliação das propriedades, os componentes da fase dispersa foram utilizados separadamente, nas quantidades de 6% (m/m) de negro de fumo, 10, 20, 30 e 40% (m/m) de pó de fumo, e 10% (m/m) de uma mistura de negro de fumo com pó de alumínio; 6% (m/m) de negro de fumo + 6% (m/m) de pó de fumo; e 10% (m/m) de negro de fumo + 10% (m/m) de pó de fumo. Foram processadas placas, com cada uma das formulações, com dimensões de 400x400mm e espessura de 4mm, e estas foram avaliadas quanto à absorção e fluxo de calor, propriedades como tração, flexão e absorção de água, visando à possibilidade de aplicação para compor as placas coletoras em coletor de energia solar. Os resultados encontrados indicaram que a presença de pó de fumo e do alumínio nas formulações aumenta a absorção de energia térmica. Ainda, que as propriedades físicas e mecânicas são dependentes das formulações, bem como dos teores de fase dispersa nas formulações.