Um instituto alemão está desenvolvendo um sistema híbrido de telhado que gera eletricidade, calor e refrigeração

Um instituto de pesquisa alemão desenvolveu uma tecnologia compacta para telhados que gera eletricidade solar, fornece água quente e refrigeração interna em um sistema integrado. De acordo com o serviço de informação do instituto, o sistema combina células solares, energia fotovoltaica e tecnologia de resfriamento radiativo passivo à luz do dia.

Num comunicado de imprensa emitido pelo Instituto Alemão de Tecnologia de Karlsruhe em 14 de agosto de 2026, um grupo de pesquisa liderado por Gan Huang anunciou o desenvolvimento de um sistema híbrido capaz de gerar eletricidade, calor e resfriamento simultaneamente em uma única superfície, aproveitando o calor do sol e o frio do espaço sideral.

O sistema conta com uma camada de resfriamento transparente feita de sílica e polidimetilsiloxano. Essa camada permite a passagem da luz enquanto libera calor para o espaço através do que é conhecido como janela atmosférica.

Uma janela atmosférica é um mecanismo físico natural que permite que a superfície da Terra libere seu calor diretamente para o espaço sideral, sem que a atmosfera atrapalhe esse processo. Existe uma certa faixa de comprimentos de onda infravermelhos (entre aproximadamente 8 e 13 micrômetros) em que a atmosfera é muito transparente ao calor e não absorve o calor que emana da superfície. Quando a superfície emite calor dentro dessa faixa, ele passa pela atmosfera e vai diretamente para o espaço, o que leva ao resfriamento natural sem consumir energia ou eletricidade. O calor sai diretamente para o espaço como se houvesse uma “janela aberta” permitindo sua fuga.

A presença de uma camada de resfriamento feita de sílica (com uma substância chamada polidimetilsiloxano) é importante neste sistema híbrido porque é especialmente projetada para liberar calor dentro dessa faixa, permitindo que permaneça fresco durante o dia apesar da presença do sol, e fornece resfriamento natural sem eletricidade, enquanto as células solares abaixo produzem eletricidade e calor.

Cell Reports Physical Science explica que esta camada permite o resfriamento natural sem consumir energia, enquanto uma lente Fresnel concentra a luz solar em um pequeno coletor solar para produzir calor, e há um coletor térmico fotovoltaico para produzir eletricidade.

O protótipo demonstrou a capacidade de atingir um resfriamento que atingiu 6,5 graus Celsius menos que a temperatura do ar ambiente, produzir 60,6 watts/m² de eletricidade e atingir 110,8 graus Celsius de calor.

Ivan Alberto Cruz Garcia, pesquisador do Instituto de Engenharia de Microestruturas, afirma que separar a zona de resfriamento da zona de aquecimento foi o maior desafio.

Gan Huang descreve o sistema como uma combinação de “fogo e gelo”, capturando a luz solar para produzir energia, enquanto emite calor para o espaço para fornecer resfriamento. Ele ressalta que a tecnologia pode ser ideal para aplicações como data centers de inteligência artificial que exigem alta potência e resfriamento contínuo.

O professor Shanhui Fan, da Universidade de Stanford, um dos maiores especialistas em resfriamento radiativo diurno passivo, participou do estudo. O artigo científico confirma que a combinação de sol e espaço abre caminho para o surgimento de uma nova geração de coberturas de edifícios multifuncionais.