Finalmente uma atualização transforma o aquecedor solar de água de Israel da década de 1950

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Milhões de casas em Israel dependem de dispositivos solares no telhado para a água quente.

A tecnologia remonta à década de 1950, quando o físico Harry Zvi Tabor se mudou da Inglaterra e decidiu que deveria haver uma maneira de aproveitar a energia do sol - e reduzir sua conta de eletricidade.

Ele inventou o Dud Shemesh (hebraico para aquecedor solar de água) compreendendo um painel solar e um tanque de água quente.

Setenta anos depois, os cientistas adaptaram seu dispositivo para que ele possa operar em escala industrial, produzindo uma fonte de calor barata e confiável, sem queimar combustíveis fósseis.

O Dud Shemesh usa o que Tabor chamou de “física simples” para aquecer a água que circula em canos atrás de um painel de vidro. É perfeito quando o sol do verão está forte, mas, como qualquer israelense dirá, não funciona tão bem no inverno.

A Tigi, uma empresa sediada em Hod HaSharon, no centro de Israel, adicionou um ingrediente vital ao aquecedor solar de água original para que agora ele possa operar mesmo em climas frios – e em vez de aquecer a água apenas até a temperatura do chuveiro (cerca de 40°C), pode trazer até o ponto de ebulição (100C).

O Dud Shemesh mudou pouco desde que Tabor o inventou, mas Tigi o transformou adicionando um favo de mel especial para isolar o ar dentro do painel e evitar que esfrie.

A redução drástica na perda de calor significa que agora é uma opção viável para uma ampla gama de usos industriais, desde a lavagem de roupas até a fabricação de aço e da fabricação de cimento à lavagem de garrafas.

Praticamente todas as fábricas precisam de uma fonte de calor, não importa o que produzam, e o aquecimento é responsável por metade do uso total de energia no mundo.

A atual crise do gás – aumento dos preços e escassez de oferta – sem dúvida irá focar as mentes mais fortemente em alternativas acessíveis.

A Rússia representava 40% do abastecimento da UE – antes da guerra na Ucrânia, antes das sanções e antes de qualquer coisa que impedisse o fluxo de gás através dos gasodutos Nord Stream.

Zvika Klier, CEO da Tigi, diz que a ideia de isolar coletores solares térmicos – os painéis de vidro em uma malha falsa – existe desde que Tabor os inventou, mas nunca foi explorada comercialmente.

Sua empresa refinou o design, patenteou-o e agora o incorpora aos painéis que fazem parte de sua solução de aquecimento de ponta a ponta para empresas.

“Construímos uma solução completa para empresas, que inclui um bloco de construção muito importante, nosso coletor solar térmico exclusivo”, disse Klier.

Os clientes não precisam investir em hardware, que inclui bombas de calor, termoacumuladores e outras infraestruturas, além dos coletores alveolares. Eles compram “calor como serviço”, inscrevendo-se por uma década ou mais, e a Tigi instala tudo de que precisam.

“Nós instalamos às nossas custas e eles compram o calor de nós a um custo menor do que se estivessem queimando combustíveis fósseis, então eles começam a economizar imediatamente, desde o primeiro dia”, diz Klier.

“Além disso, parte de nossa solução é o armazenamento. Você aquece a água durante o dia e a usa 24 horas por dia, 7 dias por semana. Você esquenta água no final de semana, quando a fábrica não funciona, e usa na segunda.”

Como Klier faz questão de enfatizar, o favo de mel, ou coletores solares térmicos, produz calor, em vez de eletricidade. Armazenar eletricidade é complexo e caro. Mas armazenar água quente é muito mais simples.

“Desenvolvemos um novo tipo de coletor solar térmico, que funciona de forma muito eficiente, como um Dud Shemesh, mesmo em climas muito frios”, diz ele.

“Aquecemos edifícios na Noruega com ele no inverno, não apenas a 40 ou 50 graus Celsius a que estamos acostumados com chuveiros, mas a 100 graus Celsius, que agora é viável para várias aplicações comerciais e industriais.

“O problema é que se está muito frio lá fora, você perde muito da energia de volta para o ambiente, esfria de volta para o ambiente. Isso é o que resolvemos. Descobrimos que havia uma lacuna no design do sistema.”

O principal desenvolvimento – ou tecnologia facilitadora – é o isolamento, que é feito de triacetato de celulose, material semelhante ao usado para fazer filmes fotográficos.

Em um Dud Shemesh padrão, a água passa pelos canos, aquece e circula de volta para a caldeira, ficando cada vez mais quente. A placa absorvedora na parte de trás é isolada, mas o vidro na frente não.

Portanto, se estiver congelando do lado de fora, a placa absorvedora ainda esquenta, mas o ar quente circula para o vidro congelado e volta para a placa absorvedora, resfriando-o. O isolamento do Tigi retém o ar em colunas para evitar que circule e esfrie, de modo que uma tecnologia exclusiva para o verão se torne uma tecnologia que funcione o ano todo.

“Até recentemente, estávamos focados em finalizar, estabilizar uma solução e trabalhar principalmente em Israel”, diz Klier.

“No momento, o foco está nos Estados Unidos, mas mais importante na Europa, onde o abastecimento de gás é um problema real.

Eles instalaram cerca de 40 sistemas até agora, incluindo um para fornecer água quente para as Vinícolas Golan, em Israel, para lavar barris a 85 graus Celsius.

Eles também forneceram pratos quentes sistemas de água para um incubatório, para a piscina e chuveiros em um centro de aposentadoria para idosos, para a lavanderia comercial em um kibutz e para os chuveiros e cozinha da academia em um prédio de escritórios de alta tecnologia.

Apesar da crise do gás, ele diz que as empresas nem sempre correm para abraçar uma nova ideia, por mais atraente que seja.

“Esta é uma situação nova e algumas pessoas ainda não reagiram. As fábricas andam devagar, o ciclo de vendas é longo e algumas pessoas estão esperando para ver como vai evoluir o custo do gás”, diz.

“Então as pessoas estão tentando não tomar uma decisão imediata. Mas acabamos de voltar da Alemanha conversando com potenciais parceiros e empresas de energia. Acho que o entendimento geral é que as pessoas precisam se afastar do gás”.

A Alemanha comprou mais da metade de todas as exportações de gás da Rússia antes da invasão da Ucrânia e tem lutado desde então.

“Aproximadamente 40% do gás natural da Europa veio da Rússia”, diz Klier. “Esse não é mais o caso, então o custo do gás aumentou em todo o mundo, mas mais acentuadamente na Europa.

“Algumas das pessoas com quem conversei veem 10 vezes o preço de um ano atrás, e estamos falando de pessoas fechando seus negócios porque não está funcionando.

“A outra questão é que simplesmente não há gasolina suficiente. A indústria está dizendo que você vai conseguir gasolina muito cara, mas não às terças e quintas-feiras, onde você não vai conseguir gasolina nenhuma.”