ESTUDO DE COMPÓSITOS POLIMÉRICOS BASEADOS EM POLIPROPILENO RECICLADO VISANDO APLICAÇÃO EM PLACAS PARA COLETORES DE ENERGIA SOLAR
Resumo
As aplicações da energia solar em baixa temperatura, para aquecimento de água em piscinas, processos de secagem e certos processos industriais, pode ser obtidas através de coletores planos abertos ou fechados ou por coletores de tubos evacuados, podendo ser operados por água como seu fluído de trabalho. A aplicação dos coletores de média temperatura basicamente está destinada ao setor produtivo de indústrias químicas, alimentos, papel, dentre outros. Sua aplicabilidade é bastante adequada por ocorrer a maior oferta de energia em dias ensolarados de verão. Um sistema de aquecimento solar se divide em três subsistemas: captação, que é composta pelo coletor solar onde se tem a circulação do fluido que será aquecido entre as tubulações interligadas e entre o coletor e o reservatório térmico; armazenamento, no qual o reservatório térmico é o principal componente, que recebe normalmente, em casos, uma fonte complementar de energia, eletricidade ou gás, para a garantia do aquecimento em períodos nublados e chuvosos ou quando há o aumento do consumo da água quente; e consumo, que destina-se entre a distribuição hidráulica do reservatório térmico e os pontos de consumo, sendo conhecido como circuito secundário da instalação. Considerando que, a demanda de energia limpa vem crescendo no decorrer dos anos, este trabalho objetivou o estudo de utilização de plásticos reciclados para a composição de partes de coletor solar, substituindo materiais tradicionais (alumínio e cobre). Para tanto, foram elaborados compósitos poliméricos com potenciais propriedades interessantes e adequadas para este fim. Estes compósitos, inicialmente, foram pensados com a finalidade de auxiliar na absorção dos raios solares sobre a chapa coletora. Neste trabalho são apresentados resultados de compósitos baseados em polipropileno (PP) reciclado. O PP pós-consumo utilizado foi o proveniente de embalagens de água mineral, onde foi realizada a moagem do polímero, seguida da realização da mistura com os componentes da fase dispersa, através da homogeneização dos componentes. Como componentes da fase dispersa foram utilizados: o negro de fumo (furnex N-762), o pó de alumínio (Standart Chromal VIII - Clariant) e o pó de fumo. Além disto, foi avaliada a utilização de compatibilizante, anidrido maléico, em uma porcentagem baixa de 2%, utilizando-se o processo de extrusão, propiciando, assim, a graftização deste na cadeia polimérica. Esta adição vem para melhorar a adesão interfacial entre a matriz polimérica e os componentes da fase dispersa. 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, 20% (m/m) de pó de fumo, e 10% (m/m) de uma mistura de negro de fumo com pó de alumínio. O trabalho realizado objetivou a criação de uma placa com PP reciclado de fácil manutenção, utilizando uma composição visando boa eficiência na captação de calor, bem como baixo custo e baixa dispersão de calor. Foram realizados ensaios de determinação de fluxo de calor e propriedades mecânicas, visando à possibilidade de aplicação para compor as placas coletoras em coletor de energia solar.
