DESENVOLVIMENTO E AVALIAÇÃO DE PLACAS ABSORVEDORAS DE RADIAÇÃO SOLAR DE COMPÓSITO POLIMÉRICO BASEADO EM POLIPROPILENO RECICLADO, PÓ DE FUMO, NEGRO DE FUMO E PÓ DE ALUMÍNIO.

Caroline Castilhos Rezende, Adriane Lawisch Rodríguez, Cláudia Mendes Mählmann

Resumo


Impactos ambientais estão cada vez mais preocupando a população que, por outro lado, necessita de uma demanda maior de energia inerente às necessidades da vida moderna e que sempre deve ser acompanhada de ações de conservação ambiental. Devido a isso, pesquisas envolvendo geração de energia a partir de fontes renováveis ganharam maior atenção nos últimos anos, principalmente visando novas e sustentáveis alternativas. O Brasil possui um território extenso e recebe uma elevada quantidade de radiação solar, o que faz com que seja considerado propício para a captação e o aproveitamento da energia irradiada pelo sol. Para usufruir desta energia, podem ser utilizados sistemas de captação da energia solar e utilização em energia térmica ou de conversão em energia elétrica, através da geração fotovoltaica. Por ser mais acessível que a fotovoltaica, sistemas de aquecimento solar de água estão sendo cada vez mais utilizados. Sistemas de energia térmica de baixa temperatura são comumente empregados em aquecimentos de piscina e usos domésticos. Para este fim são utilizados coletores solares específicos, tendo como uma das principais partes a placa absorvedora. Esta é responsável pelo aquecimento da água, pois absorve o calor e o transfere para o fluido através da tubulação. O presente trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de placas coletoras produzidas com compósito polimérico baseado em polipropileno reciclado (embalagens de água mineral), pó de fumo (resíduo industrial), negro de fumo e pó de alumínio. Foi realizada a avaliação do ganho energético, bem como o estudo de suas propriedades mecânicas. Obtiveram-se placas de compósito polimérico (matriz de polipropileno) com 15% e 25% de pó de fumo, e 6% de negro de fumo com 2% de pó de alumínio. Visando a comparação, placas de polipropileno reciclado puro foram produzidas e avaliadas. Os componentes foram misturados em homogeneizador de laboratório, moídos em moinhos de facas e processados por moldagem por compressão a quente (180 °C) em prensa de placas paralelas. Foram obtidas placas com dimensões de 400x400 mm e espessura de 2 mm, que foram submetidas a testes de avaliação de absorção de calor, bem como propriedades de tração e flexão, seguindo metodologias específicas. Também foram avaliadas, quanto à absorção de calor, placas metálicas (aço galvanizado) com o intuito de comparar resultados com as placas de compósitos poliméricos.   Os resultados alcançados indicaram que todas as formulações avaliadas apresentaram valores de absorção de energia térmica (verificados pelos gradientes de temperatura medidos) superiores ao da placa de polipropileno reciclado puro, e compatíveis com os resultados obtidos com as placas metálicas. Quanto às propriedades mecânicas verificou-se diminuição das mesmas com o aumento de teor de fase dispersa.  As placas poliméricas estudadas estão sendo avaliadas, quanto ao ganho energético no aquecimento de água, no protótipo do coletor de energia solar instalado no Campus Unisc.

 

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