Cingapura – Um novo estudo em Cingapura descobriu que co-localizar painéis solares e telhados verdes não apenas usa o espaço com mais eficiência e aprimora a vegetação na cobertura, mas também aumenta a geração de eletricidade e resfria os edifícios.
O A maior produção de energia e temperaturas mais baixas em ambientes internos podem, por sua vez, ajudar os proprietários de edifícios a reduzir custos.
O O estudo foi realizado pela Autoridade de Construção e Construção (BCA), Conselho Nacional de Parques (NParks) e Universidade Nacional de Cingapura (NUS).
Os resultados desafiam a visão tradicional de que os painéis solares e os telhados verdes são mutuamente exclusivos, pois ambos os sistemas precisam de luz solar direta, disseram pesquisadores do estudo.
“O entendimento convencional é que, se a vegetação for sombreada pelos painéis solares, a vegetação não prosperará devido à redução da fotossíntese. No entanto, neste estudo, fomos capazes de ter a vegetação crescer sob os painéis solares”, disse o professor associado Stephen Tay, da NUS, que é o pesquisador principal.
O Prof Tay, que é do Departamento do Meio Ambiente Construído na Faculdade de Design e Engenharia da NUS, disse que a principal motivação do estudo é avaliar se a co-localização de energia fotovoltaica solar e vegetação é viável para Cingapura, que enfrenta restrições terrestres.
Quatro configurações diferentes foram testadas no telhado da Escola Primária de Alexandra em Bukit Merah por um ano, de novembro de 2021 a outubro de 2022.
As instalações eram: um teto de concreto nu, um teto verde nu, um teto de concreto com painéis solares e um teto verde com painéis solares.
As medidas incluíram a geração de eletricidade de painéis solares e temperaturas da superfície do telhado.
O estudo constatou que a configuração do telhado verde-painel solar teve o maior desempenho do painel solar, com mais eletricidade gerada do que a configuração sem o teto verde.
Provavelmente, isso se deve à evapotranspiração, um processo pelo qual as plantas liberam vapor de água através de suas folhas e do solo, que esfria os painéis solares.
“Os painéis solares geram menos eletricidade quando ficam quentes. Quando você coloca um painel solar exposto ao sol, naturalmente ficará quente porque o sol produz duas formas de energia, luz e calor, e não podemos negar a luz do calor”, disse o Prof Tay.
Ao colocar as plantas no mesmo espaço, a temperatura dos painéis pode ser reduzida, tornando o co-localização uma solução complementar, acrescentou.
Comparado com uma configuração de apenas painéis solares, a configuração combinada viu um aumento médio de 1,3 % no desempenho do painel solar em condições claras do céu.
Se Cingapura fosse Instale sua capacidade atual do painel solar de cerca de 1.640mW-pico em telhados verdes, ele gerará cerca de 3,4 GW de hora adicionais por ano, de acordo com uma ficha de fato da mídia da BCA, NParks e NUS.
Essa quantidade de eletricidade é suficiente para alimentar cerca de 7.400 apartamentos de HDB de quatro quartos por um ano.
A combinação de telhados verdes e painéis solares não apenas ajuda a reduzir a temperatura da superfície do telhado, mas também reduz as temperaturas do teto interno à medida que protege o teto da luz solar direta, segundo o estudo.
Isso pode ajudar a melhorar o conforto térmico dentro do interior do edifício, consumindo menor energia para resfriar o edifício.
O estudo foi publicado em junho na Applied Energy, uma revista acadêmica que abrange pesquisa, inovação, desenvolvimento e demonstração em conversão e conservação de energia.
Os pesquisadores também descobriram que o crescimento das plantas era “significativamente melhor” na configuração do painel solar verde do telhado, que tinha quase 20 % a mais de cobertura horizontal do que o teto verde sem painéis solares.
A cobertura horizontal refere -se à área do solo coberta pelas folhas e caules das plantas quando vista de cima.
Para o estudo, foram utilizadas cinco espécies de plantas tolerantes à sombra, com Pilea depressa prosperando o melhor.
Embora algumas pragas e doenças de insetos tenham sido observadas, as infestações não afetaram significativamente o crescimento das plantas, apesar da ausência de doenças e medidas de controle de pragas, observou o estudo.
“Essa observação fornece suporte para melhorar a biodiversidade de um ambiente de concreto urbano através da adoção de sistemas de telhado verde-painel solares co-localizados”, disse o estudo.
Poh Choon Hock, pesquisador sênior do Centro de Ciência da Natureza Urbana da NParks, disse que as plantas tolerantes à sombra adaptadas ao novo ambiente ao longo do tempo.
“Isso nos mostra que as espécies selecionadas têm comportamentos adaptativos (que lhes permitem) sobreviver e prosperar quando plantados no espaço sombreado sob os painéis solares”, disse ele.
Dado o espaço limitado do telhado em Cingapura, os pesquisadores recomendam que os proprietários de edifícios considerem a implantação de telhados verdes e painéis solares juntos. Essa abordagem permitirá que eles gerarão eletricidade limpa com mais eficiência, aumentando a vegetação na cobertura e restaurando a natureza em ambientes urbanos.
Selvam Valliappan, gerente principal do Departamento de Política e Tecnologia de Construção Verde da BCA, chamou isso uma situação em que todos saem ganhando para os proprietários de edifícios.
“Pode melhorar a vegetação urbana e ajudar a construir os proprietários a aproveitar mais eletricidade em sua jornada para edifícios de energia de zero líquido”, disse ele. “Os proprietários de edifícios serão naturalmente sintonizados para alcançar todas essas coisas juntas.”
Os pesquisadores esperavam que o estudo demonstre que existe uma maneira de integrar a vegetação e os painéis solares no planejamento urbano e informar a formulação de políticas.
Eles também observaram que o campo é menos estudado em regiões tropicais do que em áreas temperadas e que as descobertas podem ajudar os países da região a desenvolver suas próprias soluções.
Para o Sr. Poh, do NParks, o estudo mostrou que idéias inovadoras podem não resultar da tecnologia mais recente ou mais sofisticada.
“Às vezes, a oportunidade está em nossas tecnologias diárias existentes e trata-se de identificar novas maneiras de aplicá-las”, disse ele.
