Centro de Pesquisa Agrícola do Egito desenvolve dispositivo de refrigeração fotovoltaico que preserva 720 kg de pescado por ano

De acordo com pt.wedoany.com-Pesquisadores do Centro de Pesquisa Agrícola do Egito (ARC) desenvolveram um protótipo de refrigeração termoelétrica alimentado por energia fotovoltaica, destinado à preservação do pescado fresco em baixas temperaturas a bordo de barcos de pesca. Com base no cenário típico de um pescador artesanal que captura em média 3 kg de peixe por dia e opera 240 dias por ano, estima-se que o dispositivo possa preservar cerca de 720 kg de peixe anualmente.

A equipe de pesquisa afirma que manter a qualidade do pescado em ambiente de baixa temperatura, garantindo seu estado ideal, é uma etapa crucial para os pescadores, conhecida no setor como manuseio de pescado de alta qualidade. Atualmente, a preservação a bordo depende principalmente de gelo, que prolonga a vida útil ao retardar o crescimento bacteriano, mas é limitado pelo peso, espaço de armazenamento, custo e condições operacionais, além de apresentar desvantagens como resfriamento lento, distribuição desigual de temperatura e curto tempo de preservação; adicionar sal ao gelo pode prolongar a preservação, mas pode alterar o sabor natural do peixe. Sistemas industriais de refrigeração conseguem controle preciso de temperatura, porém apresentam altos custos de aquisição e operação, elevado consumo de energia e desempenho ambiental insatisfatório.

Esta unidade de refrigeração solar (SCU) é composta por uma câmara frigorífica de compensado isolante e três prateleiras perfuradas de alumínio, para acomodar mais pescado e manter a circulação de ar. Na parte traseira da câmara, quatro ventiladores de corrente contínua impulsionam a circulação uniforme do ar frio; um trocador de calor personalizado com tubos aletados de alumínio absorve o calor interno, que é então dissipado por água circulante. A refrigeração é realizada por três módulos termoelétricos Peltier TEC1-12706, instalados em um reservatório de água, com o lado frio reduzindo a temperatura da água e o lado quente utilizando dissipadores de alumínio com resfriamento forçado por ar; a água resfriada é então bombeada continuamente para o trocador de calor, extraindo calor da câmara de armazenamento.

O sistema é alimentado por um painel fotovoltaico de 300 W, um controlador de carga MPPT (rastreamento de ponto de máxima potência) e uma bateria de 12 V 100 Ah, podendo operar fora da rede elétrica; o painel fotovoltaico está inclinado 31° voltado para o sul, para maximizar a captação de energia solar. O sistema de controle automático regula a circulação de água por meio de um termostato e sensores de temperatura, mantendo a temperatura da câmara frigorífica em 5 °C; quando a temperatura interna excede o valor definido, a bomba é acionada, e quando a temperatura é restabelecida, ela para automaticamente.

A avaliação de eficiência energética abrange o consumo total de energia, o consumo específico por quilograma de peixe, a eficiência de refrigeração e o coeficiente de desempenho geral (COP), que inclui todo o consumo elétrico dos módulos Peltier, ventiladores e bomba. Os resultados experimentais foram validados estatisticamente por meio de 10.000 simulações de Monte Carlo, incorporando a variabilidade ambiental e a incerteza das medições instrumentais, para estimar a probabilidade de o sistema atingir as condições-alvo de refrigeração. Com base no cenário de operação de um pescador com captura média de 3 kg por dia e 240 dias de trabalho por ano, a SCU preserva cerca de 720 kg por ano; com um custo de fabricação de aproximadamente US$ 182 e custos de manutenção anuais de US$ 27,3, o período de retorno do investimento é estimado em cerca de 0,15 ano.

A equipe de pesquisa conclui que os módulos termoelétricos apresentam potencial de aplicação na melhoria dos métodos diretos de refrigeração, mas a implementação futura dessa tecnologia ainda depende de novos materiais termoelétricos com maior eficiência de conversão e do desenvolvimento de sistemas mais eficientes. Os próximos passos incluem a validação da SCU sob diversas condições operacionais, abrangendo cargas térmicas variáveis, diferentes espécies de peixes e condições de inverno e verão, além de comparações de desempenho, eficiência energética e viabilidade econômica com as tecnologias existentes de refrigeração de pescado.