Cientistas criam cidades inspiradas em girassóis para aproveitar melhor a luz do sol de forma a obter energia solar

Liderado pelo Dr. Ammar A. T. Alkhalidi da Universidade de Sharjah, o trabalho da equipa apresenta uma nova forma de organizar os edifícios numa cidade, de modo a que cada um deles receba uma quantidade igual de luz solar, facilitando a recolha e utilização da energia solar.

A ideia vem da forma como as sementes de girassol estão dispostas numa flor, conhecida por captar eficazmente a luz solar. A equipa, que inclui investigadores do Iraque, Jordânia e Emirados Árabes Unidos, descobriu que este padrão pode ser a chave para uma melhor captação de energia solar nas cidades.

As disposições tradicionais das cidades, como ortogonal e os padrões radiais, nem sempre permitem que a luz solar chegue a todos os edifícios por igual. Isto pode ser um problema para a produção de energia solar, especialmente em locais com menos luz solar e sombras mais longas.

O padrão ortogonal tem ruas e edifícios dispostos numa forma quadrada, enquanto o padrão radial tem ruas e edifícios dispostos em círculos. Estes desenhos podem impedir que a luz solar chegue a todas as superfícies dos edifícios.

Uma possível solução para o sol chegar a mais edifícios

O Dr. Alkhalidi e a sua equipa propõem uma solução com o seu desenho de cidade inspirado no girassol. Ao disporem os edifícios de uma forma que imita um girassol, descobriram que os telhados e as fachadas (as faces exteriores dos edifícios) recebem mais luz solar.

Especificamente, este desenho teve um desempenho 4% melhor para os telhados e 12% melhor para as fachadas, em comparação com os padrões antigos. Isto significa que podem ser colocados mais painéis solares nos edifícios para recolher energia solar.

Para testar a sua ideia, os cientistas utilizaram simulações em diferentes cidades, escolhendo Varsóvia como exemplo de uma cidade com baixa radiação solar e longas sombras. Os resultados mostraram que o seu padrão de girassol permite que a luz solar chegue a todos os edifícios de forma mais igual do que os desenhos tradicionais.

O objetivo deste estudo era criar um desenho urbano que maximizasse as áreas ensolaradas nas superfícies dos edifícios para aplicações solares, como os painéis solares. A equipa concentrou-se em mudanças simples na orientação e distribuição dos edifícios, sem alterar as formas dos edifícios. Desta forma, puderam ter a certeza de que quaisquer melhorias na exposição à luz solar se deviam à própria disposição e não a diferenças na conceção dos edifícios.

O Dr. Alkhalidi e os seus colegas esperam que as cidades inspiradas em girassóis possam conduzir a uma utilização mais eficiente da energia solar, especialmente em zonas do mundo que se debatem com níveis de luz solar mais baixos.

Esta abordagem inovadora visa não só aumentar a quantidade de energia solar que as cidades podem gerar, mas também inspirar novas formas mais sustentáveis de planeamento urbano. Ao procurar respostas na natureza, os cientistas estão a encontrar soluções criativas para problemas modernos, tornando as cidades mais verdes e mais eficientes em termos energéticos.

Referência da notícia:
Alkhalidi A., Alqroum M., Tmimi A., et al. Sunflower inspired urban city pattern to improve solar energy utilization in low solar radiation countries. Renewable Energy Focus (2024).