Um novo conjunto de modelos e testes de campo em cidades da Índia, Austrália, Estados Unidos e Europa demonstraram que a colocação de painéis solares nos telhados das cidades melhora a mistura do ar e torna o ar mais limpo ao nível do solo, além de tornar os dias mais quentes e as noites mais frias.
Fonte da imagem: Universidade de Calcutá
Uma equipa internacional de cientistas da Índia, Austrália, Estados Unidos e Europa conduziu o primeiro estudo abrangente deste tipo sobre o impacto das instalações solares fotovoltaicas nos telhados no clima urbano. Mas o mais valioso do estudo foi a criação do modelo digital mais completo para avaliar o impacto dos painéis solares no microclima das cidades.
A ferramenta de cálculo proposta pelos cientistas utiliza o mais recente modelo de Pesquisa e Previsão do Tempo (WRF), integrando um modelo de energia de construção (BEM) e parametrização de efeito de construção (BEP). O modelo foi testado em dez locais de observação em Calcutá (Índia) usando dados obtidos experimentalmente.
«Embora a literatura existente relate os impactos das RPVSP [instalações solares em telhados] em ambientes urbanos, a maioria é baseada em experimentos de campo específicos ou modelagem em escala de construção, sem análises abrangentes em escala multicidade. Esses estudos também não levaram em consideração a transferência de calor por convecção entre a superfície do telhado e a parte inferior dos painéis solares, explicaram os cientistas. “Nosso trabalho aborda essas lacunas incorporando novos parâmetros para RPVSP, incluindo transferência de calor convectiva, levando a resultados mais consistentes com outros estudos que incorporam considerações semelhantes.”
Em Calcutá, foram realizadas 5 experiências durante um dos meses mais quentes. A refletividade do telhado descoberto (albedo) foi considerada como 0,15. Durante o experimento, foram exploradas opções para cobrir telhados urbanos com instalações solares nos níveis de 0,25, 0,50, 0,75 e 1,0 área. O albedo do painel, eficiência de conversão e emissividade foram fixados em 0,11, 0,19 e 0,95, respectivamente.
A técnica foi testada primeiro em Calcutá e depois validada em Sydney (Austrália), Austin (EUA, Texas), Atenas (Grécia) e Bruxelas (Bélgica) para garantir que os resultados não se limitam a uma zona climática específica. Descobriu-se que a colocação de painéis solares nos telhados das casas nas cidades aumenta as temperaturas diurnas ao nível do solo em 1,1–1,9 °C (mais em alguns lugares, menos em outros). Além disso, os painéis nos telhados contribuem para que à noite a temperatura do ar ao nível do solo fique ligeiramente mais baixa – em 0,3-0,8 °C.
Finalmente, e mais significativamente, os painéis dos telhados intensificam a mistura de ar nas ruas da cidade, o que eleva a chamada camada limite planetária – a parte mais baixa da atmosfera diretamente afetada pela superfície da Terra – a uma altura de 615,6 m. níveis de poluição no solo, o que pode ser considerado um benefício para as cidades e os seus habitantes.