ÁREA: Materiais
TÍTULO: TRANSFERÊNCIA DE CALOR EM BAMBU TRITURADO
AUTORES: MICHELINI, L. J. (UEG) ; REIS, R. (UEG) ; COSTA, B. A. (UEG) ; COSTA, S. O. (UEG)
RESUMO: O bambu é muito utilizado em numerosos ramos da ciência e do trabalho humano. Entre as vantagens que oferece, estão a sua biodegrabilidade, resistência, rapidez de crescimento e caráter nutritivo. Para o desenvolvimento de sua caracterização e estudo das suas propriedades, fez-se um estudo da transferência de calor e em bambu triturado utilizando um sistema cilíndrico constituído de tubo de PVC, revestimento de cortiça e conjunto de termômetros para avaliação do gradiente de temperatura. Os resultados das curvas de distribuição longitudinal de temperatura apresentaram-se dispersas, apontando o bambu triturado pode se apontado como material resistente à transferência de calor, viável para uso como isolante térmico.
PALAVRAS CHAVES: transferência, calor, bambu
INTRODUÇÃO: Como alternativas ambientais, construtores e cientistas tem se preocupado consideravelmente com a utilização de matérias primas recicláveis e naturais, com o objetivo de fácil degradação e menor poluição do meio ambiente. O bambu é uma planta natural da subfamília Bambusoideae, das famílias das gramíneas, que possui em sua fibra uma pasta celulósica que se caracteriza pela sua homogeneidade e peso, contando também com seu aspecto suave e reluzente (SOUZA, 2004). Esta planta remota seu uso há quase cinco mil anos na China, foi utilizada como matéria prima na construção da primeira lâmpada, avião e bicicleta. Atualmente é empregada na produção de papel, desinfetantes, baterias, tecidos, cervejas e outros usos (SILVA, 2005). No setor da construção civil a principal finalidade da sua aplicação é reforçar matrizes frágeis com suas fibras aumentando à resistência a tração, flexão e ao impacto, prevenindo ou retardando o aparecimento de fissuras (GHAVAMI, et al., 2001). Contudo seu uso em grande escala como material de engenharia economicamente viável ainda necessita de estudo científico sistemático. Estes estudos devem contemplar técnicas de cultivo, colheita, cura, tratamento e pós-tratamento, além de uma completa análise estatística das propriedades físicas e mecânicas do colmo do bambu inteiro (ANJOS, et al., 2003). A transferência de calor faz parte destes complexos estudos que envolvem propriedades da termodinâmica dentro da físico química, das transferências de energia devido à diferenças de temperatura (EXATEC, 2009).Este trabalho teve como objetivo analisar a transferência de calor no bambu granulado, por meio da distribuição da temperatura longitudinal em regime transiente.
MATERIAL E MÉTODOS: A transferência de calor foi investigada utilizando-se um tubo de PVC de 15 cm de altura e 2,54 cm de diâmetro, dotado de três furos igualmente espaçados a cada 5 cm ao longo do comprimento do tubo, com 8 mm de diâmetro. O tubo foi fechado na base com papel alumínio e suas laterais e topo revestidos com cortiça. Foi preservada a abertura dos furos para instalação de termômetros, localizados no eixo central do tubo. Foram utilizados três termômetros, instalados nos três primeiros furos, da base para o topo, denominados T1, T2 e T3 respectivamente (Figura 01).
Pedaços de bambu passaram por moinho de facas (marca Marconi, modelo MA 580) e posteriormente introduzido no sistema ilustrado na Figura 1. Logo após a base, coberta com alumínio, foi colocada em contato com a água, a temperatura constante de 50°C, controlada em banho termostatizado. Inicialmente, anotou-se a temperatura inicial de cada termômetro, e imediatamente após o contato do tubo com o banho termostatizado, registraram-se as temperaturas e tempos em regime transiente até regime permanente de temperatura.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: O perfil de temperatura em função do tempo no bambu granulado, ilustrado no gráfico da Figura 02 revelou um comportamento típico de material isolante térmico. Fato Este comportamento foi verificado pela dispersão as curvas dos diferentes termômetros. O termômetro T3, posicionado mais distante da fonte de calor evidenciou não haver nenhuma variação de temperatura no decorrer do tempo. Observou-se que a curva relativa à medida do termômetro T1, localizado próximo a fonte de calor atingiu as maiores temperaturas mais rapidamente que os demais termômetros, sugerindo que as primeiras camadas de fibra de bambu servem como barreira térmica ao transporte de calor.
Essa característica pode ser explicada pelas fibras celulósicas do bambu que possuem alta resistência, tanto que podem ser utilizadas para produção de papel ou fios para tecido. Sua resistividade pode vir de seus colmos ou brotos que por possuírem o mesmo DNA de seu rizoma precursor que geram rizomas clones na planta inteira, mantendo a resistência do caule subterrâneo ao colmo jovem (INFO BAMBU, 2009).
CONCLUSÕES: Dado o comportamento da distribuição espacial de temperatura em bambu granulado em regime transiente, é possível apontá-lo como material retentor de calor, viável para aplicação como material isolante. Sua utilização em construção civil é prática e pode vir a auxiliar na melhoria da qualidade dos materiais utilizados, devido a sua flecibilidade e atuação como isolante térmico. Todavia é necessário o continuo estudo do material, a fim de evitar desperdícios e garantir uso adequado.
AGRADECIMENTOS: Aos técnicos dos Laboratórios de Química e Coordenação do curso de Quím. Ind./UnUCET/UEG.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ANJOS, M. A. S., GHAVAMI, K. “Compósitos à base de cimento reforçado com a polpa celulósica de bambu”, Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Vol.7, nº2, pp. 346 – 349, 2003.
EXATEC, Termodinâmica e Transmissão de Calor, disponível em: <www.exatec.unisinos.br>, acessado em 08 de novembro de 2009.
GHAVAMI, K., MARINHO, A. B., Determinação das propriedades dos bambus das espécies mosó, Guadua angustifólia, Guadua tafoara e Dencrocalams giganteus para utilização na engenharia. Departamento de Engenharia Civil, Pontíficia Universidade Católica do Rio de Janeiro. Maio de 2001.
INFO BAMBU, Plantio e Morfologia, disponível em: <http://www.babmubrasileiro.com/info/plantio/>, acessado em 09 de novembro de 2009.
SILVA, R. M. C., O bambu no Brasil e no mundo, setembro de 2005, disponível em: <http://www.bambubrasileiro.com/info/arq/3.html>, acessado em 08 de novembro de 2009.
SOUZA, A. P. C. C., “Bambu na habitação de interesse social no Brasil”, Cadernos de Arquitetura e Urbanismo, Vol. 11, n° 12, 2004.
