Cientistas idealizam “cidade-girassol” para otimizar energia solar

Cientistas criaram um conceito inovador de design urbano chamado “cidade-girassol” para otimizar o uso de energia solar em regiões com baixa incidência solar. Inspirado na disposição das sementes de girassol, este novo modelo promete melhorar significativamente a captação de energia solar nos edifícios.

Liderado pelo Dr. Ammar A. T. Alkhalidi, da Universidade de Sharjah, o estudo revela que a estrutura proposta supera os modelos urbanos tradicionais, como os padrões de grade e radial, aumentando a exposição solar em telhados e fachadas em até 12%.

A pesquisa, que contou com a colaboração de acadêmicos do Iraque, Jordânia e Emirados Árabes Unidos, foi publicada no periódico Renewable Energy Focus. Ela detalha como a nova configuração permite que a luz solar atinja mais uniformemente todos os edifícios, utilizando Varsóvia como exemplo para simulação devido às suas condições de baixa radiação solar.

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Nossa nova planta urbana se assemelha à distribuição de sementes em girassóis. Essa distribuição garante a melhor utilização da energia solar, permitindo que o sol alcance igualmente todos os edifícios. Os resultados foram impressionantes, mostrando que o padrão de girassol proposto supera os padrões de grade e radial em termos de áreas de telhado e fachada ensolaradas.

Dr. Ammar A. T. Alkhalidi, Professor Associado de Engenharia de Energia Sustentável e Renovável da Universidade de Sharjah

A cidade-girassol

• O estudo detalha uma análise comparativa entre o novo padrão e os modelos urbanos tradicionais, utilizando simulações de energia solar em diferentes cidades, com Varsóvia servindo de exemplo para locais de baixa radiação solar.
• A pesquisa destaca como o padrão de girassol oferece uma melhoria de 4% na exposição solar para telhados e 12% para fachadas, em comparação com os arranjos urbanos convencionais.
• “A distribuição alternada no padrão de girassol permite uma penetração solar mais uniforme, superando os modelos tradicionais que predominam em nossas cidades”, acrescenta Dr. Alkhalidi.
• O estudo também enfatiza a importância de considerar o comprimento da sombra em vez de zonas climáticas ao calcular as áreas ensolaradas disponíveis, uma inovação metodológica que pode refinar ainda mais o planejamento urbano voltado para a sustentabilidade.
• A equipe de pesquisa adotou uma abordagem metodológica rigorosa, mantendo a geometria dos edifícios constante para isolar o efeito da orientação e distribuição dos lotes.
• Além disso, o estudo propõe a localização otimizada das escadas em edifícios para minimizar a sombra nos telhados, maximizando o potencial de geração de energia solar.
• “Em nossas simulações, a localização das escadas foi cuidadosamente planejada para evitar sombras nos telhados, uma consideração crucial para otimizar a captação de energia solar em ambientes urbanos”, explicam os autores.
• Esse cuidado com detalhes arquitetônicos sublinha a viabilidade prática do modelo de cidade-girassol em diferentes contextos geográficos.

Futuro do planejamento urbano

O Dr. Alkhalidi vê o padrão de girassol como um precursor de uma nova era no planejamento urbano, onde a eficiência energética e o uso de energias renováveis são integrados desde a concepção das cidades. “Isso inaugura uma nova cultura na comunidade de planejamento urbano, adotando técnicas de energia e eficiência energética na primeira etapa do design da cidade”, afirma.

Além das implicações energéticas, o estudo ressalta a capacidade do padrão de girassol de preservar a privacidade e o caráter das comunidades, sem necessitar de lotes maiores. Isso demonstra o potencial do modelo não apenas em termos de sustentabilidade energética, mas também na manutenção da qualidade de vida urbana.