Sun Devils estimulam a inovação na construção da sustentabilidade

Todos os anos, a Schneider Electric, uma empresa de soluções de energia e automação digital, organiza uma competição estudantil para promover novas ideias em sustentabilidade chamada Schneider Go Green. Em 2023, o concurso incumbiu os candidatos de conceber uma ideia que revolucionaria a circularidade e a eficiência energética dos edifícios.

Hussain Bhavnagarwala, um aluno que está obtendo seu mestrado em engenharia mecânica na Escola de Engenharia de Matéria, Transporte e Energia, parte das Escolas de Engenharia Ira A. Fulton da Arizona State University, ouviu falar sobre a competição do professor de engenharia mecânica e aeroespacial Patrick Phelan enquanto estava matriculado em um curso que estudava as propriedades de transferência de calor dos materiais. Os estudos de Bhavnagarwala o inspiraram a desenvolver uma ideia em torno da transferência de calor para melhorar a sustentabilidade em materiais de construção. Os Sun Devil Sparks visam aumentar a eficiência energética dos edifícios através da conceção de um painel de parede que irá absorver o calor durante o dia e libertá-lo à noite, refrigerando os espaços interiores com menor consumo de energia. Gráfico de Hayley Hilborn e Erika Gronek, ASU/Midjourney Baixe a imagem completa

"A transferência de calor é um dos meus assuntos favoritos", disse Bhavnagarwala. "O meu pai, sendo ele próprio engenheiro de aquecimento, ventilação e ar condicionado, trabalha muito nesta área e costumo ter muitas discussões com ele sobre edifícios 'verdes'. A eficiência energética está intimamente relacionada com a transferência de calor, por isso isso me motivou a aceitar esta competição com grande interesse."

Ao procurar se inscrever para a competição online, Bhavnagarwala encontrou um time ASU - o Sun Devil Sparks - já registrado. A equipe foi criada por Deanna Chaney, uma estudante de graduação da ASU Online que mora no Tennessee. Chaney está obtendo seu diploma de bacharel em sustentabilidade com foco em energia, materiais e tecnologia na Escola de Sustentabilidade, parte do College of Global Futures.

Chaney decidiu se inscrever na competição, já que o desafio deste ano se concentra em soluções inovadoras de energia sustentável para espaços urbanos, que ela disse estar em seu "beco acadêmico".

Bhavnagarwala juntou-se à equipe no site da competição. Os dois mais tarde recrutaram dois companheiros de equipe: Tosin Clement, um estudante de pós-graduação que estuda análise de negócios na Universidade de Louisville, e Sai Saketh Narabathula, um estudante da ASU que está cursando mestrado em engenharia mecânica.

A primeira fase da competição exigia que as equipes enviassem uma apresentação de 10 slides conceituando sua ideia.

Ao pensar em maneiras de melhorar a sustentabilidade dos edifícios, a equipe começou identificando um dos maiores consumidores de energia em casa: os condicionadores de ar. Durante o dia, os aparelhos de ar condicionado consomem grandes quantidades de energia para resfriar os edifícios, mas essa função é menos necessária à noite, quando as temperaturas diminuem.

No entanto, o isolamento na maioria dos edifícios retém o calor mesmo depois que o sol se põe, tornando os interiores quentes e exigindo um controle climático contínuo. Os alunos trabalharam para reduzir esse consumo de energia evitável desenvolvendo um painel de parede que funciona tanto como condutor de calor quanto como isolante. O painel funcionará como um isolante durante o dia e, ao apertar um botão, se tornará um condutor durante a noite para expulsar o calor retido para fora do edifício.

Esse tipo de material, uma substância que absorve e libera energia térmica quando muda de fase, é chamado de material de mudança de fase, ou PCM. Os PCMs já estão sendo pesquisados ​​para diferentes aplicações, como o uso em baterias de automóveis para manter a temperatura operacional ideal.

A ideia e a apresentação da equipe garantiram a eles uma vaga na final norte-americana da competição, onde viajarão para a sede da Schneider Electric na América do Norte, no Tennessee, para apresentar sua ideia aos jurados.