O conceito é simples, um lugar onde as pessoas estudam as mudanças climáticas e os impactos humanos no meio ambiente devem consumir poucos recursos e emitir o mínimo de carbono possível. Transformar o conceito em realidade, no entanto, é tudo menos simples.
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No novo edifício de laboratório do Smithsonian Environmental Research Center (SERC) em Edgewater, Maryland, na baía de Chesapeake, foram necessários 250 poços geotérmicos e 1.020 painéis solares apenas para começar. Tecnologia adicional foi incorporada para reduzir as demandas de energia do espaço de 69.000 pés quadrados, e um sistema inteiro teve que ser construído em torno da reciclagem de toda a água usada por 15 unidades de laboratório diferentes. Quando o Charles McC do SERC. O laboratório de Mathias foi inaugurado neste outono e se tornou o primeiro edifício do Smithsonian a atingir os padrões LEED Platinum - a mais alta classificação de sustentabilidade do US Green Building Council (USGBC).
Mas não tem sido fácil ir verde. "É realmente uma conquista notável", diz Scot Horst, diretor de produtos do USGBC, "Especialmente para um laboratório". Os laboratórios de pesquisa científica são grandes consumidores de energia que podem consumir quatro vezes mais eletricidade do que a maioria dos outros edifícios. O equipamento especializado é em parte culpado. Os refrigeradores walk-in mantêm os experimentos na temperatura certa. Fornos especiais secam amostras. Luzes de alta potência simulam a radiação solar.
“Um laboratório também apresenta desafios únicos porque há muita troca de ar no próprio laboratório”, diz Horst. Exaustores em todas as salas de laboratório estão continuamente ventando o ar que foi aquecido ou resfriado à temperatura ambiente. "Você não pode recircular o ar que está saindo do capô." Isso é apenas energia jogada pela janela.
Assim, laboratórios “verdes” como o Mathias Lab da SERC (nomeado para o ex-senador Charles “Mac” Mathias Jr., um dos principais proponentes do Programa Baía de Chesapeake) têm que encontrar maneiras criativas de economizar energia e reduzir o consumo. Os sensores de movimento em cada laboratório diminuem a velocidade dos ventiladores nos exaustores ou aumentam a velocidade, dependendo de o laboratório estar ou não ocupado. Mas a chave para a conservação é integrar todas as partes para reutilizar todos os recursos possíveis. A fim de reduzir a perda de energia do ar exaurido, um trocador de calor de cerâmica chamado entalpia modera o ar fresco que entra no prédio trocando calor com o ar da temperatura ambiente que sai pelo sistema de exaustão.
O novo laboratório também recebe o dobro do seu sistema geotérmico. Como em todos os sistemas geotérmicos, o SERC baseia-se na constante temperatura de 55 graus abaixo do solo para ajudar a resfriar o prédio no verão e aquecê-lo no inverno. Mas, neste caso, o loop geotérmico também pré-resfria as caixas refrigeradas e os walk-ins para 55 graus Fahrenheit, o que torna muito mais fácil para os compressores fazerem o resto.
No lado da água, tudo o que entra no prédio é usado e usado novamente. A água dos lavatórios é filtrada para reutilização nos banheiros e no sistema de supressão de incêndio. O sistema de osmose reversa, que faz água ultra-pura para experimentos, também é inserido no mesmo sistema de “água cinza”. Na maioria dos laboratórios, esse é um dos grandes desperdiçadores de água que outros prédios não precisam lidar. Um sistema de osmose reversa produz cerca de 30 galões de água ultra pura para cada 100 galões de água da torneira. O resto é geralmente perdido pelo ralo. Quando toda a água é despejada no vaso sanitário, ela vai para uma estação de tratamento de águas residuais no local para processamento. Até mesmo isso é reutilizado novamente para nutrir um pantanal construído de quatro acres e meio que fornece habitat para a vida selvagem. E, fiel à forma, mesmo que tenha uma vida dupla como um recurso de controle de águas pluviais.
“Não é apenas coletar toda a água da chuva do prédio e de outras partes do local”, diz o arquiteto Howard Skoke, de Ewing Cole, “mas está gerenciando o fluxo para não inundar, e também cria piscinas experimentais controláveis de zonas úmidas para os cientistas e para a educação. ”
“Em todo o campus, reduzimos nosso consumo de água pela metade”, diz Robert Gallagher, diretor executivo da SERC. "Antes, nosso consumo médio era entre 7.500 e 8.000 galões por dia", disse ele. "Com as mudanças que fizemos e as eficiências que colocamos, estamos abaixo de 4.000 galões".
No geral, estima-se que o novo prédio resulte em 37% menos emissão de CO2 e economize 42% nos custos com energia, em comparação com um laboratório tradicionalmente construído. Quaisquer que sejam os números finais, a eficiência do novo laboratório excederá em muito a do espaço de laboratório que está substituindo. Por mais de uma década, a maioria dos laboratórios e escritórios da SERC foram abrigados em trailers da FEMA envelhecidos.
"Você vai economizar o dinheiro do governo federal", disse o senador Ben Cardin na abertura. "Quarenta por cento do nosso uso de energia na América sai dos nossos edifícios", disse Cardin. “[Smithsonian está] mostrando como podemos economizar energia e ser economicamente mais seguro como nação em conservação de energia. Você está mostrando que a América lidera pelo exemplo e você está nos dando esse exemplo no tipo de construção que você constrói ”.
O Smithsonian Environmental Research Center, localizado no rio Rhode, na Baía de Chesapeake, na 647 Contee Wharf Road, em Edgewater, Maryland, está aberto aos visitantes de segunda a sábado, das 9 às 4:30. As atividades incluem palestras, atividades para crianças e passeios de canoa e natureza. Um programa do Citizen Scientist também convida voluntários para participar, auxiliando os cientistas do Smithsonian, tanto nos laboratórios quanto no campo.
