E se existissem outras formas de aproveitar a luz solar em nossas casas? E se pudéssemos usá-lo para iluminar ambientes sem janelas ou até mesmo aquecer água, tudo isso sem a necessidade de grandes painéis fotovoltaicos? Algumas perguntas que o designer industrial Mariusz Smietana se fez há algum tempo, determinado a encontrar novas estratégias para aproveitar os raios solares em casa. O resultado destas reflexões é Lumora, uma invenção que combina algumas ideias e conceitos antigos com a tecnologia moderna e que agora conhecemos em detalhe graças à sua participação no Prémio James Dyson.
O objetivo: aproveitar esta enorme fonte de luz e energia cujo enorme potencial Elon Musk refletiu recentemente.
“Transporte luz solar”. Esse é o objetivo de Smietana, coletar a luz do Sol e depois “transportá-la” para salas escuras onde tanto seu brilho quanto seu calor possam ser aproveitados. E tudo com um sistema que permite “manipular e regular” a luz, direcioná-la de forma “flexível” e até “personalizá-la” graças à combinação de diversas fontes e sistemas de refrigeração.
A ideia de aproveitar a luz e o calor do Sol com a ajuda de espelhos não é nova, mas Smietana decidiu explorá-la utilizando recursos como helióstatos, lentes de Fresnel e fibras ópticas. O seu propósito também é muito específico: oferecer uma alternativa à iluminação artificial, mesmo que isso exija “levar a luz solar onde ela é ‘fisicamente’ impossível”.
Perseguindo o Sol. Para isso, o Lumora utiliza basicamente um sistema heliostático que transporta a luz solar para espaços escuros. Seu funcionamento é relativamente simples: concentra a luz solar com o auxílio de lentes de Fresnel e colimadores montados no heliostato de rastreamento solar e depois a transmite via fibra ótica para uma luminária. “É assim que a luz solar é usada para iluminar ambientes ou plantar plantações”, compartilha Smietana no arquivo de sua invenção.
Durante seus testes, a Smietana criou um dispositivo composto por um painel com 16 lentes Fresnel independentes, colimadores e sistema de transmissão por fibra óptica. Na sua construção optou-se pelo alumínio fresado pelas propriedades ópticas que oferece depois de processado e pelas suas vantagens como dissipador de calor, que reduz o risco de fusão da fibra. Para calibrar adequadamente o sistema e sua resistência, o engenheiro optou também por uma construção com alumínio e policarbonato.
Olhando para as lentes. “O design minimalista do helióstato e o pequeno painel fotovoltaico proporcionam um rastreamento solar de dois eixos através de um motor linear e uma plataforma rotativa, tornando o projeto independente de energia”, observa seu criador. O elemento final foi um elemento ergonômico e econômico que permite enquadrar e manipular a luz. Usei uma lente para desfocar e focar, e diafragmas para moldá-la.
Outra peculiaridade do Lumora que o diferencia de outros sistemas semelhantes é que incorpora várias pequenas lentes Fresnel em vez de uma grande, uma mudança que “aumenta significativamente a eficiência do sistema e permite que seja mais adaptável ao espaço limitado de um telhado ”, segundo cálculos de Smietana. Graças à combinação de múltiplas fontes de luz independentes, o sistema permite uma “direção flexível e personalizada”.
Mais leve, mais saudável. Este esforço de levar o Sol às divisões escuras dos nossos edifícios, sem janelas nem luz natural, não responde a um capricho ou extravagância. Smietana destaca a importância do sol nos ritmos biológicos e alerta para os “efeitos negativos” da iluminação artificial. “Especialmente no local de trabalho”, afirma o designer industrial, que lembra que até África precisa de formas seguras de aproveitar a energia do Sol.
“Desta forma, a luz solar é aproveitada para iluminar ambientes ou plantar culturas. Isso afeta não só o aspecto econômico, mas também melhora significativamente a nossa saúde, tanto física quanto mental”, reflete o criador do Lumora. A título de exemplo, garante que com o seu sistema pode ser cuidada a “percepção natural” das pinturas pintadas por artistas com luz natural.
Dados concretos. Além de metáforas ou exemplos, Smietana também fornece cálculos concretos. “Assumindo que a partir de 1m² o sol gera 1000W, dos quais 45% é luz visível quando convertido em lúmens, podemos supor que o sistema gera 33.480 lux/m² por hora em pleno sol”, explica o engenheiro. : 33 postos de trabalho (com necessidade de 500lx/m2), ou 230 pinturas (com dimensão de 50×70) durante cerca de 4,5 horas por dia (dados para a Polónia)”.
Olhando para o futuro. Smietana afirma que sua invenção “abre caminho” para um melhor aproveitamento da energia solar e seu aproveitamento nas lavouras, melhorando a qualidade de vida ou mesmo, insiste, “observando naturalmente a arte que se criava antes da invenção da lâmpada”. . Por enquanto, ele garante que o design que utiliza é simples e de baixo custo, o que facilita sua implementação até mesmo em países do Terceiro Mundo. Agora seu objetivo é simplificar ao máximo o sistema, reduzir ainda mais os custos de produção e até buscar novas aplicações.
“Pretendo utilizar o calor emitido pelo sol para fins como destilar água ou aquecer hortaliças. Quero promover a sustentabilidade e o acesso às tecnologias necessárias para comunidades com menos oportunidades”.
Imagens: O Prêmio James Dyson
Em Xataka: O próximo grande salto nos painéis solares já está chegando: tubos de vácuo