É a “casa solar” uma solução?
Do correspondente de “Despertai!” no Japão
O DISCO vermelho brilhante sobre o fundo branco que serve de emblema nacional do Japão é também um lembrete silencioso do tempo em que o sol era adorado por todo este país como a deusa Amaterasu Omikami. Nos tempos recentes, a atenção nipônica mais uma vez foi dirigida para o céu, mas, desta feita, em busca duma fonte de energia de preço razoável.
Em realidade, já durante muitos anos, os aquecedores solares de água pontilham os telhados de dezenas de milhares de casas japonesas. Entretanto, não foi senão com os problemas petrolíferos de 1973, e as acompanhantes ameaças de racionamento de energia, que se deu séria atenção ao uso da energia solar numa escala maior, para as casas.
Nesse sentido, notável passo foi dado na cidade de Numazu, Japão, com uma população de mais de 203.000 habitantes, situada entre o sopé do monte Fuji e o mar. Autoridades e engenheiros de lá decidiram diminuir o consumo de petróleo e eletricidade da cidade por usarem a energia solar. O primeiro resultado prático foi a construção do novo Salão Kanaoka e Anexo da Prefeitura, apropriadamente chamado Taiyo no le, isto é, “Casa do Sol”, ou “Casa Solar” Em seu primeiro ano, este prédio poupou Cr$ 90.000,00 para a cidade de Numazu, por usar a luz solar que caía sobre o telhado. Gostaria de saber mais pormenores que tornaram um êxito esta ‘casa solar’?
Captação da Energia Solar
Diz-se que a terra recebe 20.000 vezes mais energia solar do que os humanos utilizam. Assim, é óbvio o potencial desta fonte energética. Os dois principais obstáculos ao uso da energia solar são: (1) não é continua (a rotação da terra e as coberturas de nuvens causando interrupções), e (2) a baixa intensidade torna necessário grande coletor de energia.
Os muitos sistemas diferentes, considerados para a utilização da energia solar, variam de simples fogões refletores, que podem fazer ferver um litro de água em 20 minutos, às células fotovoltaicas (usualmente feitas de silício) que convertem a energia solar diretamente em eletricidade. No sul da França, grande forno solar que emprega 3.500 pequenos espelhos focalizados num ponto central, produz temperaturas de até 2.980 graus C. Alguns cientistas advogam a colocação de coletores em órbita terrestre, para que enviem a energia (em forma de microondas) a grandes receptores na terra. Outros acham que as necessidades energéticas dos Estados Unidos podem ser satisfeitas por se colocarem coletores de energia solar numa ampla área desértica, usando então tal energia para a produção de vapor para mover turbinas.
Sim, há muitos modos de se aproveitar a energia solar, embora se precise ainda de muita pesquisa antes de tais métodos serem postos em uso em grande escala. No entanto, o sistema da “Casa do Sol” já está em operação, poupando dinheiro e recursos pelo uso da energia solar, isenta de poluição. Tem tido tanto êxito que Kyohiko Watenabe, diretor-assistente do Departamento de Edificações e Consertos Domésticos da Secretaria do Meio Ambiente em Numazu, acha que, em questão de três anos, similares sistemas serão necessários em todos os novos prédios governamentais.
Ao invés de aguardar até que fosse aperfeiçoado um sistema total de energia solar, as autoridades da cidade de Numazu decidiram usar o que já tinha sido desenvolvido. O sistema é simples, mas opera com 30 por cento de eficiência. Coleta suficiente energia, cada dia de sol, para aquecer ou refrigerar o prédio de dois pavimentos, com 716 metros quadrados de espaço útil, e para fornecer água quente para higiene pessoal e para fazer chá. Quando o tempo está chuvoso ou nublado, um aquecedor auxiliar talvez precise funcionar um dia a cada três. Sem embargo, obter do sol dois terços da energia de aquecimento, num país que precisa importar 98 por cento do seu petróleo, já é um passo digno de nota. Como é que esta “Casa do Sol” aproveita a energia do astro do mesmo nome?
Duzentos e vinte e quatro coletores se alinham no telhado, todos eles colocados a um ângulo de 25 graus, para captar os raios diretos do sol. Cada coletor possui uma cobertura de vidro que permite a passagem da luz. A água circula por meio de pequenos canos pretos onde é aquecida. Esta água aquecida flui para um tanque de 20 toneladas, onde a temperatura pode chegar ao ponto de ebulição. Quando esta água estocada fica mais fria do que a água nos coletores do telhado, pequena bomba a faz circular nos radiadores dentro do prédio, e ventoinhas distribuem o calor. Por causa das substâncias químicas contidas nessa água, para impedir a corrosão e o lodo, ela não é potável. Mas um receptáculo separado, de cinco toneladas, dentro do grande tanque, é aquecido para fornecer água para higiene pessoal e para fazer chá.
Por aplicar-se os princípios usados numa unidade de refrigeração a gás, a energia solar também refrigera o prédio. Portanto, quanto mais quente fica o ambiente externo, tanto mais energia se torna disponível para refrigeração interna. Entrar na “Casa Solar” num dia quentíssimo de verão e observar que a temperatura interior é de 25 graus C, constitui prova convincente de que há meios práticos de se utilizar a energia solar.
A “Casa Solar” em Numazu é um exemplo prático da utilização de abundante fonte energética, fonte esta especialmente aproveitável entre os graus 35 de latitude norte e 35 graus sul. As autoridades de Numazu estavam tão convictas de que tinham dado um passo na direção correta que um sistema de aquecimento e refrigeração solar foi instalado numa nova casa de saúde na área da montanha Ashitaka da cidade.
O espaço útil desta nova casa de saúde é duas vezes maior que o da “Casa Solar”, assim, sua capacidade de geração de energia solar é mais que o dobro da “Casa do Sol”. Quinhentos e vinte e dois coletores no telhado fornecem energia para aquecimento e refrigeração dessa casa, bem como água quente para o chá e para banhos. Visto que se proveu uma área extra de coleta de 100 metros quadrados, para possível expansão futura, a eficiência desta unidade é de 37 por cento, e a energia pode ser estocada para uso posterior.
Solução Para Futuros Problemas Energéticos
Existem quaisquer dificuldades ou desvantagens em se usar um sistema de energia solar? Sim. O maior problema era equilibrar o fluxo de água através do conjunto de coletores e canos, de dois metros quadrados. Mas, isto foi conseguido e o sistema da “Casa Solar” continua a operar com relativamente pouca manutenção. Provavelmente, o maior óbice seja o custo inicial, que é muito mais elevado que o dos sistemas convencionais de gás ou óleo. No entanto, com a poupança de energia, a despesa adicional do sistema da “Casa Solar” será pago em sete anos, ou até mesmo antes, caso o preço do petróleo continue a subir. A construção da casa de saúde em Ashitaka custou 18.500.000 ienes (uns Cr$ 1.110.000,00) extras, mas se calcula que tal despesa será recuperada em 4,2 anos de operação. Por que isto se dá? Porque as desposas de energia para aquecimento e refrigeração são de 750.000 ienes (uns Cr$ 45 mil) por ano em Ashitaka, mas, em um prédio comparável, que também aloje 50 pessoas e use os sistemas convencionais, o custo anual é de 5.200.000 ienes (uns Cr$ 312 mil).
Assim, que impressão causou em nós a “Casa do Sol”? Primeiro, ensinou-nos a considerar de forma realística a energia solar. Não se trata dum sistema de energia total. É preciso eletricidade para as luzes e máquinas de escritório, bem como para as bombas e ventoinhas ligadas ao sistema solar. Também, caso chova ou o tempo fique nublado, é preciso usar a caldeira auxiliar. (Não se trata dum sistema independente, mas ela simplesmente aquece a água no sistema de energia solar.) Por outro lado, quando brilha o sol, o que acontece em cerca de dois terços das horas de luz do dia, a energia que, de outra forma, seria refletida de novo na atmosfera, ou absorvida pelo telhado, está sendo aproveitada através dum sistema virtualmente não-poluente.
Em segundo lugar, o fato de uma cidade dispor-se a romper com o meio normalmente aceito de aquecimento e refrigeração nos impressiona com a necessidade de reavaliar o modo em que os recursos da terra estão sendo usados. Há muita gente que receia que, à presente taxa, os combustíveis fósseis serão consumidos em tempo relativamente curto. No entanto, devido à conveniência de se queimarem tais combustíveis, as pessoas são vagarosas em adotar novos métodos que talvez exijam ajustes em seu consumo de energia ou maior investimento inicial, muito embora estes possuam maiores perspectivas a longo alcance.
Em terceiro lugar, depender da energia solar ajuda a aumentar o apreço pelas coisas mais simples e as que consideramos corriqueiras É interessante que o engenheiro municipal que nos mostrou a “Casa Solar” disse que, até que tais prédios foram construídos, jamais avaliara realmente o que significava o nascer do sol a cada manhã. Pense apenas nisso por um instante. Se o sol não brilhasse, a temperatura em toda parte da terra seria de 240 graus C abaixo de zero.
Mesmo sem coletores no telhado, a energia solar influi de muitos modos em nossas vidas. Por meio da luz do sol, as plantas transformam o bióxido de carbono do ar e o hidrogênio da água no solo em carboidratos que se tornam nosso alimento. O vento é uma forma indireta da energia solar, pois o aquecimento e resfriamento das massas terrestres e da atmosfera faz com que sopre o vento. A cada dia, o calor do sol faz evaporar da terra vasta quantidade de água que, mais tarde, cai como chuva ou neve. Quando a água é juntada em rios e reservatórios, o homem pode aproveitar a energia estocada pelo sol, por meio de moinhos d’água e sistemas hidrelétricos de geração de energia.
A cada ano, a terra recebe 700 quatrilhões de quilowatts-hora de energia proveniente do sol. Todavia, essa quantidade fantástica não é senão uma diminuta fração da produção total do sol, porque ele brilha em todas as direções. Até que ponto o homem, no futuro, conseguirá aproveitar esta reserva virtualmente ilimitada de energia, é algo a se observar. Mas que ele pode — se assim decidir — colocar a energia solar em uso prático, torna-se evidente quando consideramos prédios modernos, tais como a “Casa do Sol”.