Pesquisa e desenvolvimento

Temos mais de 20 anos de experiência e tecnologia de ponta

A história de sucesso da va-Q-tec começa em 2001 com a criação da ZAE Bayern, em Wurtzburgo, Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung e.V. (Centro Bávaro de Pesquisa de Energia Aplicada), onde o Dr. Kuhn, Presidente do Conselho de Administração, e o Dr. Caps, Membro do Conselho de Administração para o Desenvolvimento, trabalham juntos na pesquisa para o desenvolvimento de novos materiais de isolamento.

A ideia de que sempre há espaço para melhoria e inovação é, portanto, o núcleo da va-Q-tec e a abordagem visionária da empresa. Para isso, a va-Q-te-c está continuamente envolvida em diferentes projetos de pesquisa com o objetivo de desenvolver soluções novas e sustentáveis na indústria de isolamento térmico. Devido à motivação universal em aumentar o conhecimento nessas áreas, alguns projetos são premiados pela UE e existe ampla colaboração entre várias empresas, universidades e instituições.

Projetos

Projeto de pesquisa coCO2vac: alternativa ecológica e energeticamente eficiente para transportes a -70 °C

Algumas das tão esperadas vacinas contra a covid-19 precisam de uma cadeia de temperatura estável de -70 °C para o armazenamento e transporte seguros. A solução convencional para esse resfriamento constante é o uso de gelo seco. Esse CO2 comprimido é produzido em um processo que requer muita energia. A substância passa de um estado sólido agregado diretamente para um estado gasoso, enquanto libera frio: o CO2 evapora para formar o gás de efeito estufa prejudicial ao clima e, portanto, não é reutilizável. A substância se dispersa no ar durante a evaporação. Por tal motivo, sua utilização é normatizada por rigorosas regras e regulamentos de segurança, especialmente em viagens aéreas. Isso é um desafio adicional, especialmente com a distribuição mundial da vacina contra a covid-19.

Como parte do projeto de pesquisa do coCO2vac, a va-Q-tec está procurando uma solução em conjunto com o Centro Bávaro de Pesquisa de Energia Aplicada (ZAE). O objetivo é desenvolver elementos especiais de armazenamento de temperatura ecológicos (PCM) para refrigeração sem energia na faixa ultrabaixa de até -80 °C. As vantagens são óbvias: para substituir uma capacidade de refrigeração de um quilo de gelo seco, são necessários cerca de dois quilos e meio de PCM. Apesar de seu maior peso, o uso do elemento de armazenamento de temperatura é mais eficiente em termos energéticos do que a produção da quantidade necessária de gelo seco, especialmente quando se utiliza sistemas de refrigeração energeticamente eficientes. Os PCMs podem ser usados mais de 50 vezes e, portanto, são muito mais sustentáveis.

O objetivo é testar o desenvolvimento deste novo produto na prática dentro de alguns meses e, assim, tornar a logística da vacina contra a covid-19 mais ecológica e mais eficiente em termos energéticos. No entanto, o transporte de outros medicamentos também se beneficiará de forma sustentável deste novo desenvolvimento, uma vez que amostras de sangue e tecidos e plasma sanguíneo também devem ser armazenados em temperaturas absolutamente baixas.

Desenvolvimento de painéis de isolamento a vácuo para isolamento térmico eficiente de acumuladores de calor de alto desempenho até 130 °C

Motivação

Para uma conversão bem sucedida da rede de fornecimento de energia para uma maior proporção de energias renováveis, o armazenamento de energia constitui uma tecnologia chave para a estabilidade da rede, uma vez que as fontes de energia regenerativas não estão disponíveis de forma contínua. Grande parte da energia térmica na necessidade total de energia pode simplesmente ser armazenada como calor sensível. A água é um meio de armazenamento particularmente adequado devido à sua alta capacidade de calor específico combinada com alta densidade e baixa condutividade térmica.

Meta

1. Aumentar a capacidade de armazenamento no mesmo volume

  • As temperaturas máximas de até 130 °C podem aumentar a diferença de temperatura de
    ΔT = 50 K para ΔT = 100 K.
  • Duplicação da capacidade de armazenamento para 2 m³ de armazenamento de aprox. 116 kWh a 232 kWh

2. Aumento do tempo de armazenamento através do uso de painéis de isolamento a vácuo (VIP)

  • Redução da condutividade térmica por um fator de 10
  • Prolongamento do tempo de armazenamento com a mesma espessura da camada de isolamento

Realização

Fase 1 do projeto

  • Desenvolvimento de painéis curvos de isolamento a vácuo com temperaturas máximas de operação de 110 °C e 80 °C de carga contínua por parte da va-Q-tec AG de Kölleda
  • Desenvolvimento de um conceito de montagem de baixo calor e baixo custo para montagem em sistemas de armazenamento existentes
  • Instalação em um acumulador de calor de teste e medição para avaliação de energia de todo o sistema

Fase 2 do projeto

  • Desenvolvimento de painéis para uso permanente em temperaturas de até 130 °C
  • Desenvolvimento gradual para um conceito global flexível para uso em armazenamento de vários tipos e tamanhos

Reco2sT

O parque habitacional europeu precisa de ser renovado para cumprir os objetivos relevantes de eficiência energética e garantir condições de vida saudáveis e confortáveis. O RECO2ST aborda os desafios da reabilitação nZEB (Edifícios de Energia Zero [Zero Energy Building]) por meio de uma abordagem sistêmica de 3 etapas: Primeiro, uma Ferramenta de Avaliação de Reforma (RAT) criará cenários de reforma. Em segundo lugar, serão formados planos de ação para a renovação por meio da Entrega Integrada de Projetos (IPD) e, por último, será instalado um pacote de reforma de tecnologias personalizáveis e inovadoras (Retrofit-Kit). O Retrofit-Kit inclui tecnologias modulares econômicas, como Painéis Isolados a Vácuo (VIP) e Tecnologias Baseadas na Natureza (NBT).

A integração em pacotes de reforma personalizados para quatro locais de demonstração será realizada e validada. A modularidade e adaptabilidade do RECO2ST Retrofit-Kit é a chave para alcançar o desempenho esperado e o método de custo mínimo desenvolvido. Os locais de demonstração serão reformados em nZEBs (edifícios de energia zero), alcançando uma economia entre 71 e 99%, com excelente qualidade ambiental interna e retorno do investimento em menos de 15 anos.

Innovip

A va-Q-tec é parceira do projeto Innovip, financiado de acordo com o contrato de subvenção n.º 723441 pelo programa de pesquisa e inovação Horizonte 2020 da União Europeia. O projeto está desenvolvendo e reinventando painéis de isolamento a vácuo (VIP) inovadores, altamente eficientes e econômicos para construção. Os VIPs se tornarão ajustáveis, montáveis e mecanizáveis, esperando melhorar o desempenho térmico ao longo de sua vida útil em no mínimo 25%.

Ao reduzir a densidade do material do núcleo e/ou usar um material de núcleo alternativo em conjunto com envolvimentos VIP mais baratos, como barreira de gás, será possível vender o novo produto INNOVIP a um preço 20% mais baixo. Essas funções adicionais podem ser ajustadas dependendo da aplicação a que se destinam. Atualmente, não existe nenhum material deste tipo no mercado. Espera-se que esses novos produtos promovam uma mudança gradual na eficiência energética, tanto em novos edifícios como em projetos de reforma.

VIDI

Tema: Painel de isolamento a vácuo comutável para fachadas energeticamente econômicos

O desenvolvimento previsto nesse projeto baseia-se numa componente de fachada de baixo custo, energeticamente eficiente e adaptável, que oferece elevado isolamento térmico e energia solar de alta eficiência. Trata-se de usar um isolamento térmico comutável (SWD) baseado em painéis de isolamento a vácuo (VIP). No projeto Enotec, financiado pela BMWi, foram obtidos resultados valiosos no desenvolvimento do STI baseado em VIP e no getter de hidreto, especialmente no trabalho em duplo envolvimento e vedação suficientemente estanque ao gás do VIP comutável, bem como no desenvolvimento de um sistema getter-heater.

No projeto VIDI, as prioridades mencionadas acima devem ser otimizadas e o uso de VIPs comutáveis deve ser ampliado para outras áreas de aplicação, como contêineres residenciais. Graças à função de um STI instalado na fachada sul de um edifício, pode ser utilizado para refrigeração no verão e aquecimento no inverno. Durante o projeto, padrões funcionais são desenvolvidos em uma linha de produção de demonstração, que converte em prática os objetivos de trabalho do projeto.

Período: 01.08.2017 al 31.12.2019
Parceiro: Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung e. V. (ZAE Bayern), Saint Gobain Isover
Agência financiadora: Ministério Federal da Economia e Energia
Medida de financiamento: EnEff.Building.2050 – Projetos inovadores para o patrimônio imobiliários quase neutros ecologicamente 2050
Material de construção 2050
Área de financiamento: Projetos de inovação
Código de finaciamento: 03EGB0005B
Gerente de projetos: Markus Arntzen

TEC50

Tópico: Desenvolvimento de um freezer comercial com baixíssimo consumo de energia

A participação da refrigeração de supermercados na demanda final de energia para refrigeração na Alemanha é de 10%, representando 1,4% da energia elétrica consumida. As características dos móveis de refrigeração de venda em supermercados são o isolamento das paredes à base de espuma plástica, grandes superfícies de vidro transparente e abertura e fechamento frequentes. Uma melhoria do isolamento é possível com as soluções acima apenas através do uso adicional de materiais.

O projeto desenvolverá um novo sistema ultraeficiente para as ilhas congeladoras. Os pontos-chave são as novas soluções de construção autoportante de paredes finas, baseadas em painéis de isolamento a vácuo, vidro isolante altamente eficiente e leve com proteção infravermelha e tecnologia de controle inteligente, que influencia o controle de ar antes mesmo do aparelho ser aberto. A va-Q-tec será responsável pelo desenvolvimento do isolamento de alto desempenho e dos painéis VIP mecanicamente fortes, do VIP-Spacer para vidro isolante, bem como da produção de amostras de teste e do demonstrador. Outro foco de atenção é a metodologia de teste para avaliação do efeito isolante dos painéis VIP com base em sua vida útil.

Período: 01.02.2017 a 31.01.2019
Parceiro: KMW Kühlmöbelwerk Limburg GmbH, Security Glass Tauberbischofsheim, Skill Software GmbH
Financiamento: Ministério Federal da Educação e Pesquisa
Medida de financiamento: PME inovadoras
Área de financiamento: eficiência energética e proteção climática
Código de financiamento: 01LY1612B
Gerente de projeto: Marc Mölter

EU Researchproject THEcore

Tema: Espumas nanoestruturadas para painéis de isolamento a vácuo

O fornecimento de energia e o aquecimento global são dois dos desafios mais importantes que o mundo enfrentará nos próximos anos.
Com consciência quanto à sustentabilidade futura, a União Europeia estabeleceu metas de roteiro para reduzir até 2050* as emissões de CO2 em 80-95% abaixo dos níveis de 1990 .
Uma vez que cerca de 40% da energia total é consumida pelo setor doméstico** (aquecimento, ar-condicionado, refrigeração), os produtos avançados de isolamento térmico contribuem decisivamente para uma melhor eficiência energética.
Os painéis de isolamento a vácuo (VIP) são atualmente a solução mais eficaz. Oferecendo até dez vezes mais isolamento térmico do que os materiais tradicionais da mesma espessura, os VIP exigem muito menos espaço. Além da alta capacidade de isolamento, a redução de volume através do uso de VIP aumenta o espaço útil, facilita o descarte de resíduos, reduz custos adicionais de logística e emissões de transporte, além de reduzir a energia necessária para manter a temperatura em um nível desejado.
A busca por materiais leves, nanométricos e de poros abertos com custos de produção menores do que, por exemplo, aerogéis, tem sido um desafio para a comunidade científica VIP. O projeto THEcore está na vanguarda desta tecnologia de materiais, pois está testando e adaptando espumas de poliestireno nanoestruturado de poros abertos completamente novas (“SUMFOAM”), em colaboração com a empresa SUMTEQ GmbH, para uso em VIP.
Além de estabelecer uma nova figura de mérito em VIP, o objetivo final do projeto é contribuir para a estratégia da UE, reduzir o impacto energético, estabelecendo produtos VIP avançados e adaptados à aplicação, com uma maior eficiência térmica e menor peso em comparação aos VIP existentes.

*http://www.europarl.europa.eu/meetdocs/2009_2014/documents/com/com_com(2011)0112_/com_com(2011)0112_en.pdf

Financiado por: H2020-EU.1.3.2. – Promover a excelência através da mobilidade transfronteiriça e intersetorial
Plano financiado: MSCA-IF-EF-SE – Painel Sociedade e Negócios
ID do projeto: 748256
Duração do projeto: junho de 2017 a maio de 2019
Chamada de propostas: H2020-MSCA-IF-2016
Coordenação e informações técnicas: Dra. Flávia A. Almeida (pesquisadora bolsista)
Dr. Roland Caps (supervisor)

 

 

“Este projeto recebeu financiamento do programa de pesquisa e inovação Horizonte 2020 da União Europeia, no âmbito do acordo de subvenção Marie Sklodowska-Curie nº 748256.”