A primeira fachada de algas do mundo já está funcionando e reveste à casa BIQ, prédio residencial de quatro andares e 15 apartamentos, que fornece energia, silêncio, sombra e calor, em um edifício construído para a Exposição Internacional da Construção (IA) em Hamburgo, no norte de Alemanha.

A fachada biorreactiva em grande escala "SolarLeaf" (folha solar, em inglês) consiste em uma série de painéis que revestem o edifício, onde se introduziram microalgas cultivadas a base de luz, água, nutrientes e dióxido de carbono, e que alimentam alguns sistemas do edifício.

Estas algas microscópicas, extraídas de um rio e cultivadas em laboratório, vivem e circulam dentro dos painéis e, uma vez extraídas, podem se transformar em um gás combustível ou biogás, que serve para produzir calor no inverno.

As algas dão sombra no verão e mantêm o edifício fresco e isolado do barulho exterior. Além disso, o meio aquático onde vivem acumula o calor recebido do sol e pode ser aproveitado para gerar água quente.

Os depósitos de vidro que servem de recipiente estão instalados por fora do edifício e podem ser orientados para o sol como se fossem painéis solares.

A introdução destas pequenas algas verdes durante um período de prova técnica, terá um papel decisivo para determinar o potencial futuro desta tecnologia, cujo principal objetivo é proporcionar sombra e energias renováveis no edifício, explicou a Arup, que projetou o conceito de biorreactor de algas.

Na pesquisa e desenvolvimento deste sistema também participaram a Colt Internacional e SSC Ltda.

"Com mais de 200 metros quadrados de fotobiorreactores (PBRs) integrados, a inovadora casa BIQ obtém das microalgas duas fontes de energia renovável: em forma de calor e também de biomassa, ou seja a energia procedente do aproveitamento da matéria orgânica como combustível", explicam desde Arup.

Um fotobiorreactor é um recipiente ou sistema que mantém um ambiente biologicamente ativo, onde tem lugar um processo bioquímico que envolve organismos ou substâncias biológicas vivas, e que interfere a ação da luz do sol.

As microalgas utilizadas nas fachadas são cultivadas em biorreactores de vidro de painel plano de 2,5 metros por 0,7 metros cada um. No total se instalaram 129 painéis na parte sudeste e sudoeste do edifício de quatro pisos.

ENERGIA SUSTENTÁVEL DURANTE TODO O ANO

"O coração deste sistema é um centro de gestão de energia totalmente automatizado onde se colhem as algas e o calor solar em um ciclo fechado que armazena esta energia do calor e a utiliza para gerar água quente", explicou a firma, sediada em Londres.

A montagem dos painéis no edifício e "com a introdução das microalgas se comprovou como funciona a fachada biorreactiva em um cenário real", segundo o arquiteto Khan Wurm, chefe de pesquisa da companhia na Europa.

"Utilizar processos bioquímicos na fachada de um edifício para criar sombra e energia é um conceito muito inovador. Bem poderia se transformar em uma solução sustentável para a produção de energia nas zonas urbanas, por isso que é genial ver se provar em um cenário da vida real", acrescentou.

Perguntado pela Agência Efe sobre os próximos passos em relação à tecnologia 'SolarLeaf', Wurm revelou que atualmente estão considerando distintas aplicações , "por exemplo a integração do sistema de fachada biorreactiva na rede de produtos baseados em microalgas, como os farmacêuticos, e também em desenvolvimentos para hotéis e SPAs".

Segundo Wurm também se trabalha em integrar este sistema nas fachadas principais centradas na geração de calor solar para o desenvolvimento comercial, e em outros sistemas descentralizados focados no tratamento de águas residuais para a construção e a indústria.

"Acreditamos que este sistema tem um enorme potencial como uma tecnologia complementar às células fotovoltaicas para novas construções ou como um meio de reequipar as já existentes, e em desenvolvimentos em grande escala em todo o sul da Europa central e oriental", explicou o arquiteto.

Segundo o especialista da Arup, a tecnologia 'SolarLeaf' permite vincular os fluxos das emissões de carbono (CO2) , o calor, a água e a biomassa, para criar ciclos fechados e aplicá-la em assentamentos com "energia zero " e "carbono zero".

CALOR NO INVERNO E SOMBRA NO VERÃO

A escala de construção, o uso mais eficiente destes painéis fotobiorreactivos, sua instalação em edifícios que mantenham constantes as emissões de CO2 e demanda de calor. Outros objetivos para aplicá-los são as edificações para a ciência e a indústria e as instalações hoteleiras e de lazer, junto com a adaptação das instalações de produção existentes.

Sobre como as microalgas proporcionam energia renovável, Wurm ressalta que a biomassa, a matéria orgânica originada neste processo e utilizada como fonte de energia, assim como o calor gerado pela fachada, "são transportados por um sistema de anel ou caracol feito de fios ligados a um centro de gestão de energia do edifício".

Nesse centro "a biomassa é colhida através de flutuação, e o calor por meio de um intercambiador de calor", disse Wurm.

"Devido ao sistema estar totalmente integrado com os serviços do edifício, o excesso de calor dos fotobiorreactores (PBRs) pode ser utilizado para ajudar a provisão de água quente ou de calefação do edifício, ou ser armazenada para uso posterior", acrescentou.

Segundo Wurm, a densidade das células de algas dentro dos biorreactores "depende da luz disponível e do regime de colheita. Quando há mais luz natural disponível, mais algas crescem, proporcionando mais sombra para o edifício". É o que se conhece como sombreado dinâmico.

As microalgas dos painéis também proporcionam ao edifico isolamento térmico, já que "a fachada biorreactiva é uma pele externa contínua, que cobre um espaço de armazenamento temporário , ou um 'clima intermário, reduzindo as perdas térmicas dos espaços interiores habitados", de acordo com o arquiteto.

"Os painéis 'Solar Leaf' também ajudam a reduzir o barulho, já que sua cavidade se enche com água formando uma camada de 18 milímetros de espessura e isso contribui com o rendimento acústico de todo o sistema", acrescenta Wurm.

"Para os painéis estão sendo cultivadas microalgas verdes, da espécie 'chlorella', embora também possam ser utilizadas algumas espécies regionais, por exemplo, nos países da América do Sul, Central e Norte", explicou o chefe da pesquisa da Arup na Europa. 

Para ele, a escolha de espécies varia, "dependendo do objetivo, se as algas serão utilizadas para remédios, tratamento de águas residuais ou a geração de calor".

Consultado sobre se esta tecnologia é adequada para diferentes tipos de clima, iluminação natural, geografia e condições ambientais, Wurm esclarece que o sistema permite o controle dos processos dentro dos biorreactores "de forma independente das condições externas".

No entanto as condições meteorológicas extremas, muito quente ou muito frio, podem repercutir no rendimento geral do sistema", que para ser o ideal requer "uma boa exposição à luz do dia, estar orientado entre o sudoeste e o sudeste e ter uma inclinação do painel de entre 45 graus e 90 graus em sua fachada vertical".

(Por Ricardo Segura)

Veja 6 fotos do edifício de algas

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