Tecnologia e natureza juntas para melhorar a qualidade do ar interior

Artigo de Teresa Mata, investigadora na área do ambiente e sustentabilidade, e Gabriela Ventura, investigadora na área da qualidade do ar no INEGI.

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O estilo de vida urbano que caracteriza a sociedade contemporânea é muitas vezes sinónimo de passarmos 90% do nosso tempo em espaços interiores - casa, escritórios, salas de aula, restaurantes, lojas, e transportes públicos – e isto tem consequências para a nossa saúde.

A qualidade do ar que respiramos e a nossa saúde estão interligadas. Esta ligação é tão forte, que a Organização Mundial da Saúde reconheceu a poluição do ar como um dos maiores desafios para a saúde pública mundial [1].

Em causa estão todos os contaminantes do ar: não só as partículas minúsculas que entram nos pulmões e no sistema cardiovascular e nos causam doenças, como também os poluentes biológicos, e mais de 400 compostos químicos orgânicos e inorgânicos diferentes, cujas concentrações dependem de vários fatores ligados ao ambiente interior e exterior [2].

No ar interior, alguns contaminantes podem atingir concentrações cerca de 10 vezes superiores às do ar exterior. Falamos por exemplo do formaldeído, cujas fontes costumam ser o mobiliário e os agentes de limpeza.

Existem vários caminhos para reduzir a exposição à poluição

Há três estratégias possíveis para combater a poluição e melhorar a qualidade do ar interior: (1) controlo dos poluentes na fonte, (2) ventilação e (3) purificação do ar.

O controlo na fonte é a estratégia mais inteligente, já que se baseia na prevenção e tem como objetivo evitar o problema na origem. Esta é uma das estratégias do INEGI que, através do seu Laboratório da Qualidade do Ar Interior, apoia o desenvolvimento industrial de materiais "limpos” e tem a capacidade para avaliar dezenas de contaminantes, ao determinar a concentração de compostos orgânicos voláteis (COVs) e muito voláteis (COMVs) e aldeídos de baixo peso molecular (formaldeído, acetaldeído, entre outros) em amostras de ar recolhidas em edifícios de serviços e habitações. Esta estratégia, no entanto, pode não ser aplicável em alguns casos, devido a restrições relacionadas com os materiais de construção ou atividades em curso.

A ventilação natural é uma medida simples e preventiva que também permite baixar as concentrações dos compostos perigosos à saúde humana e prevenir infeções. No entanto, em ambientes muito poluídos no exterior, como é o caso de certas cidades, a ventilação dos espaços interiores não é eficaz para se atingir um ar com a qualidade requerida. Por outro lado, a ventilação mecânica requer energia e implica emissões para o ar ambiente, tanto à escala local como global.

Por estes motivos é importante considerar novas estratégias para garantir um ar interior saudável, com custo reduzido e elevada eficiência energética. A utilização de tecnologias para a purificação do ar é uma estratégia possível. Nos processos convencionais são usados adsorventes sólidos para COVs, filtração para materiais particulados (PM) e desinfeção para bio aerossóis e microrganismos. Estes podem ser combinados com processos de tratamento avançados, tais como oxidação foto catalítica de COVs, ionização bipolar de ar para aglomerar PM e desinfeção ultravioleta para inativar bio aerossóis [3].

Apesar da sua elevada aplicabilidade, estes processos apresentam algumas desvantagens. Por exemplo, para remoção de partículas por filtração é necessária a troca frequente dos filtros e, no caso de precipitação eletrostática, existe um elevado risco de gerar ozono. A oxidação foto catalítica UV parece ser uma tecnologia promissora, mas há ainda aspetos a resolver para que esta possa ser usada com segurança em edifícios, tais como a geração de formaldeído e acetaldeído a partir da oxidação parcial de COVs ubíquos, como os álcoois [4]. Além disso, o elevado custo destas tecnologias é também um aspeto a considerar.

Microalgas podem ser solução para «limpar» o ar que respiramos

As soluções de base natural representam uma alternativa interessante. Esta é uma área de investigação emergente, que se baseia em soluções existentes na natureza para responder às necessidades humanas, seguindo os preceitos da bio mimética, teorizada em 1997 por Janine Benyus [5]. A abordagem tem sido usada na arquitetura para a construção de edifícios com maior eficiência energética e autonomia, reduzindo a sua pegada ambiental.

Outra hipótese inovadora e promissora é a criação de edifícios, e potencialmente cidades, movidos a microalgas. Esta abordagem contribuiria para o desenvolvimento de cidades ecologicamente mais sustentáveis e com maior biodiversidade. Esta solução, proposta por um grupo de investigadores do INEGI com outros centros de investigação [6], idealiza o uso de microalgas para limpar o ar interior, com base no conceito de economia circular, de redução do uso de recursos e maximização dos benefícios. Integrar sistemas de produção de microalgas em edifícios permitiria, potencialmente, melhorar a qualidade do ar interior, tornando-o melhor do que o ar exterior. Simultaneamente, este tipo de soluções permite a regulação térmica e novas características arquitetónicas.

No sistema proposto, o ar de exaustão de salas ou outros espaços de construção, tais como salas de aula, é injetado diretamente no sistema de produção de microalgas com vários foto bio reatores (PBR) de cultivo, fornecendo uma fonte de CO2 para as culturas de microalgas [6]. Em cada PBR, as microalgas convertem CO2 em O2 durante a sua atividade fotossintética e metabólica, produzindo biomassa de microalgas. O ar rico em O2 que sai do sistema de produção de microalgas é conectado a sistemas de tratamento de ar (AHS), em vez de (ou complementando) o ar atmosférico exterior, para ser filtrado e corrigido para os níveis de temperatura e humidade e, em seguida, admitido, por meio de uma tubagem, nas salas para fins de ventilação usando e transformando o sistema atual de aquecimento, ventilação e ar condicionado (HVAC).

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