Os cupins superam os humanos quando se trata de sistemas HVAC

Os montes de cupins podem nos ensinar o segredo para criar edifícios "vivos e respirando" que usam menos energia.

D. Andreen

Enquanto os humanos construíram McMansões e outras estruturas que não priorizam nem a eficiência nem o desempenho, outros membros do mundo animal têm trabalhado em designs brilhantes projetados para melhor atender às suas necessidades. É verdade que as pessoas que praticam a arquitetura vernacular têm seus edifícios planejados. Mas em muitos lugares, temos estruturas que não funcionam com a natureza e acabamos contando com engenhocas de controle climático que consomem muitos recursos para manter nossas casas habitáveis.

Atualmente, 25% da energia produzida no mundo é utilizada para aquecer e resfriar residências e prédios comerciais. “À medida que a renda aumenta e nosso planeta esquenta, espera-se que o número de unidades de ar condicionado triplique de 1,6 bilhão de unidades hoje para 4,8 bilhões em 2050”, de acordo com o Portal do Clima do MIT. “Esse processo não apenas usa muita eletricidade, mas as unidades de CA também tendem a vazar refrigerantes, que geralmente são hidrofluorcarbonos: gases de efeito estufa que são centenas de vezes mais fortes que o dióxido de carbono”.

A questão é: como mudar para maneiras acessíveis, de baixo carbono e não poluentes de resfriar e aquecer nossos edifícios?

Aprenda com os cupins, obviamente!

Em um novo estudo publicado na Frontiers for Materials, os pesquisadores revelaram como os cupinzeiros podem nos instruir na criação de climas interiores confortáveis ​​que não tenham a pegada de carbono do ar-condicionado, explica Mischa Dijkstra no Frontiers Science News.

"Os cientistas estudaram o 'complexo de saída' dos cupins Macrotermes michaelseni da Namíbia, que parecem promover a regulação da umidade e a troca gasosa", escreve Dijkstra criar turbulência no interior, o que pode alimentar a ventilação e controlar o clima interior."

"Essas propriedades podem ser copiadas para criar um clima confortável em edifícios humanos com pouca energia", acrescenta.

Muitos cupins são conhecidos como engenheiros do ecossistema, espécies que criam, destroem, modificam ou mantêm habitats de maneiras significativas. E não estamos falando de cupins que gostam da sua casa em si. Estamos falando de cupins que constroem arranha-céus.

Alguns gêneros de cupins constroem montes que atingem 26 pés de altura, tornando suas torres as maiores estruturas construídas por animais do mundo. (Há relatos não confirmados de um monte de 42 pés na República do Congo construído por uma espécie africana conhecida como cupim de guerra!)

Ao longo de dezenas de milhões de anos, os cupins trabalharam para aperfeiçoar seus métodos de construção - e há lições a aprender.

"Aqui mostramos que o 'complexo de saída', uma intrincada rede de túneis interconectados encontrados em cupinzeiros, pode ser usado para promover fluxos de ar, calor e umidade de maneiras inovadoras na arquitetura humana", disse o Dr. professor da Universidade de Lund e primeiro autor do estudo.

Para o estudo, Andréen e o co-autor Dr. Rupert Soar, professor associado da Escola de Arquitetura, Design e Ambiente Construído da Nottingham Trent University, recorreram à Macrotermes michaelseni. Também conhecidos como cupins gigantes, mais de um milhão de indivíduos podem formar uma colônia.

A equipe se concentrou no complexo de saída, uma densa rede de túneis em forma de treliça, como você pode ver na foto acima. Essa estrutura conecta conduítes mais largos no interior com o exterior. “Durante a estação chuvosa (novembro a abril), quando o monte está crescendo, ele se estende por sua superfície voltada para o norte, diretamente exposto ao sol do meio-dia”, escreve Dijkstra. "Fora desta estação, os cupinzeiros mantêm os túneis de saída bloqueados. Pensa-se que o complexo permita a evaporação do excesso de umidade, mantendo a ventilação adequada."

Andréen e Soar digitalizaram e imprimiram em 3D uma cópia de um fragmento de um complexo de egresso real e exploraram como o layout da estrutura cria fluxos oscilantes semelhantes a pulsos.