Aspectos Gerais do Uso de Estacas Trocadoras de Calor para a Climatização Sustentável de Superestruturas

Horários:

Primeiro bloco: 9:30 às 12:00

Almoço: 12:00 às 13:30

Segundo bloco: 13:30 ás 15:30

Intervalo: 15:30 às 16:00

Terceiro bloco: 16:00 ás 17h30

Objetivo do curso:

Trata-se de curso geral em que a concepção, o entendimento, e os mecanismos teóricos/técnicos para a implantação e dimensionamento de fundações profundas do tipo “trocadoras de calor” (Geothermal Energy Piles, GEPs) serão discutidos. Fundações trocadoras de calor são infraestruturas geotérmicas que além de servirem de fundação à superestrutura para suporte das cargas atuantes, também ajudam em sua climatização térmica mantendo sua temperatura interna, ou seja seu conforto energético, por meio de uma ativa troca de calor entre a superestrutura, a infraestrutura e o solo circundante. Esta troca de calor pode ser utilizada para resfriamento da superestrutura no verão e para aquecimento no inverno, sempre procurando-se utilizar do meio geotécnico para armazenamento, troca e retirada da energia necessária ao conforto térmico do sistema como um todo. Este sistema é basicamente composto por dois circuitos, o primário e o secundário. Ambos são independentes, relacionados ao sistema geotérmico (infraestrutura) e ao estrutural (superestrutura), sendo conectados por bombas trocadoras de calor que mantem o equilíbrio energético do sistema e a climatização em níveis agradáveis de temperatura.

O curso portanto abordará os distintos componentes do sistema integrado, e enfocará no entendimento mecânico do comportamento das fundações e da transferência de calor entre o meio geotécnico, a fundação profunda e o fluído circulante. O curso é baseado em artigos, teses acadêmicas, casos históricos reais e conhecimentos teóricos, experimentais e científicos recentes na área, publicados ao longo dos últimos 5 a 10 anos. Trata-se de tecnologia “nova” redescoberta na Europa e que ajuda na redução da emissão de gases de efeito estufa, contribuindo com as obrigações de cada país junto ao tratado assinado no Protocolo de Kyoto. Tem um apelo ambiental considerável na Europa, particularmente pelo fato da Comissão Europeia no assunto ter colocado diretrizes arrojadas de emissão zero de CO₂ até 2030.

Infelizmente o conhecimento e a difusão na área geotécnica, mecânica e ambiental na America do Sul é ainda limitada, e o incentivo ao uso e implementação via políticas públicas no Brasil é praticamente inexistente – seja por desconhecimento, por falta de pressão da sociedade civil, e ausência de regulação jurídica & técnica para projeto, implementação e monitoramento desta tecnologia.  

O curso será ministrado em português, porem com slides em inglês, e está sendo oferecido após um intenso pos-doutorado do Professor neste assunto específico no Instituto Superior Técnico de Lisboa, ao longo de todo o segundo semestre de 2019.

Este curso buscará os seguintes quatro objetivos principais:

1. Familiarização com a noção, os princípios gerais e a teoria envolvida com esta nova tecnologia, discutindo-se possibilidades para o Brasil e possives desvantagens frente a outras tecnologias geoambientais;
2. Visualização dos aspectos principais do conhecimento gerado em literatura técnica e acadêmica sobre o assunto nos últimos 10 anos em que a tecnologia se estabeleceu e começou a se difundir firmemente na Europa e nos Estados Unidos. Em face do tempo disponível, este aspecto se dará de forma resumida;
3. Entendimento dos princípios gerais de projeto e do background associado com a simulação e a análise de sistemas tecnológicos deste tipo, envolvendo as variáveis térmicas necessárias e as propriedades requeridas pelos distintos circuitos do sistema (infraestrutura, superestrutura, e bombas de calor);
4. Divulgação da tecnologia, ajudando no aporte e estabelecimento futuro de novas políticas e técnicas ambientais de redução da emissão de gases efeito estufa por obras industriais, residenciais e do agronegócio Brasileiro (silos, estufas, etc.).

Programa:

O programa de aulas é resumido nos tópicos abaixo, a ser apresentado ao longo dos três blocos de apresentação de conteúdo:

1. Background histórico;
2. Aspectos de energia sustentável;
3. Concepção geral e componentes;
4. Definições e aspectos teóricos;
5. Pontos chaves ao dimensionamento e projeto;
6. Conhecimento gerado em teses recentes no Brasil (havendo tempo).