Nova tecnologia renovável aproveita a eletricidade da noite fria e escura

(idizimage/iStock)

Dois anos atrás, em uma noite gelada de dezembro em um telhado da Califórnia, uma pequena luz brilhou fracamente com uma pequena ajuda do ar gelado da noite. Não era um brilho muito forte. Mas foi o suficiente para demonstrar a possibilidade de gerar energia renovável após o pôr do Sol.

Trabalhando com os engenheiros da Universidade de Stanford, Wei Li e Shanhui Fan, o cientista de materiais da Universidade da Califórnia em Los Angeles, Aaswath Raman, montou um dispositivo que produz uma voltagem canalizando o calor residual do dia para o ar de resfriamento.

'Nosso trabalho destaca as muitas oportunidades restantes de energia, aproveitando o frio do espaço sideral como um recurso de energia renovável', diz Raman .



(Aaswath Raman)

“Achamos que isso forma a base de uma tecnologia complementar à solar. Embora a saída de energia seja sempre substancialmente menor, ela pode operar em horas em que as células solares não podem.'

Apesar de todos os méritos da energia solar, ela simplesmente não é uma fonte de energia 24 horas por dia, 7 dias por semana. Claro, podemos armazená-loem uma bateria giganteou use-o parabombear água para um reservatóriopara mais tarde, mas até que tenhamos soluções mais econômicas, a noite será um momento tranquilo para a energia solar renovável.

A maioria de nós volta para casa do trabalho quando o sol está se pondo, e é quando as demandas de energia aumentam para atender às nossas necessidades de aquecimento, culinária, entretenimento e iluminação.

Infelizmente, muitas vezes recorremos aos combustíveis fósseis para compensar o déficit. Para aqueles que vivem fora da rede, isso pode exigir opções limitadas e ir sem alguns luxos.

Shanhui Fan entende bem a necessidade de uma fonte de energia renovável noturna. Ele trabalhou em vários dispositivos semelhantes,incluindo uma peça recente de tecnologiaque virou a energia fotovoltaica de cabeça para baixo, espremendo a eletricidade do brilho do calor que irradia da superfície aquecida pelo Sol do planeta.

Enquanto esse item inteligente dependia das qualidades ópticas de um objeto quente, esse dispositivo alternativo faz uso do bom e velho termoelétrica efeito.

Usando um material chamado termopar, os engenheiros podem converter uma mudança de temperatura em uma diferença de tensão. Isso exige algo relativamente quentinho de um lado e um lugar para essa energia de calor escapar do outro.

A teoria é a parte fácil – o verdadeiro desafio é arranjar os materiais certos de tal forma que eles gerem uma voltagem do nosso ambiente de resfriamento que faça valer a pena.

Para manter os custos baixos, a equipe usou itens simples e prontos para uso que praticamente qualquer um de nós poderia facilmente obter.

Eles montaram um gerador termoelétrico barato e o ligaram a um disco de alumínio preto para dissipar o calor do ar noturno enquanto ele olhava para o céu. O gerador foi colocado dentro de um invólucro de poliestireno selado com uma janela transparente à luz infravermelha e ligado a um único LED minúsculo.

(Aaswath Raman)

Por seis horas uma noite, a caixa foi deixada para esfriar em um telhado em Stanford, enquanto a temperatura caía um pouco abaixo de zero. À medida que o calor fluía do solo para o céu, o pequeno gerador produzia corrente suficiente para dar vida à luz.

Na melhor das hipóteses, o dispositivo gerou cerca de 0,8 miliwatts de potência, correspondendo a 25 miliwatts de potência por metro quadrado.

Isso pode ser o suficiente para manter um aparelho auditivo funcionando . Junte vários e você poderá manter seu gato entretido com um simples ponteiro laser . Portanto, não estamos falando de grandes quantidades de energia.

Mas no que diz respeito aos protótipos, é um ponto de partida fantástico. A equipe sugere que, com os ajustes certos e as condições certas, 500 miliwatts por metro quadrado não está fora de questão.

'Além da iluminação, acreditamos que esta poderia ser uma abordagem amplamente capacitadora para a geração de energia adequada para locais remotos e em qualquer lugar onde seja necessária a geração de energia à noite' diz Raman .

Enquanto buscamos ideias grandes e brilhantes para impulsionar a revolução das energias renováveis, é importante garantir que não deixemos as soluções menores e mais simples como essas escaparem silenciosamente pela noite.

Esta pesquisa foi publicada em Joule .

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