04/09/2021 - 1:50
Um modo para conseguir energia limpa dos oceanos pode estar na eletricidade estática que a energia das ondas fornece. Cientistas de Portugal conseguiram utilizar com sucesso pequenos geradores dentro de uma boia de navegação, alimentando os sensores e as luzes que a boia utiliza para recolher dados e ajudar os marinheiros.
Embora a escala do projeto seja pequena até agora, os pesquisadores dizem que é uma importante prova de que a técnica que poderia complementar as tentativas existentes para extrair a energia das ondas, bem como outros tipos de movimentos naturais.
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Os oceanos são um alvo atrativo para a geração de energia renovável. Só as ondas produzem 32.000 terawatt/hora de energia natural por ano (para referência, o mundo inteiro utiliza cerca de 23.000 terawatt/hora anualmente). Também há o poder das correntes, das marés e da energia térmica.
Mas apesar de décadas de pesquisa, a energia dos oceanos tem-se revelado difícil de aproveitar.
Os padrões das ondas são imprevisíveis, a água do mar corrói os geradores de metal, e a energia das ondas está simultaneamente dispersa por três dimensões (para cima, para a frente e para trás e esquerda-direita).
Dessa forma, os pesquisadores portugueses concentraram-se em algo menor e mais manejável: a alimentação de boias de navegação, que frequentemente incorporam luzes para guiar barcos e sensores para monitorar as condições oceânicas.
A equipe nomeou a tecnologia de nanogeradores triboelétricos, ou TENGs, que convertem o movimento em uma corrente elétrica utilizando eletricidade estática – o mesmo princípio que esfregar um balão em uma camisa felpuda para gerar carga.
No núcleo de cada TENG há duas superfícies, com apenas alguns centímetros, que podem ser facilmente carregadas positiva ou negativamente. Sobre estas duas superfícies empilhadas, os cientistas colocaram 10 bolas de aço inoxidável, de cerca de 12 milímetros de diâmetro, que podem se movimentar livremente. Quando o seu recipiente se inclina, as bolas rolam e esfregam as duas superfícies juntas. Isto gera uma carga estática, que pode ser convertida em eletricidade para alimentar uma bateria.
“Os dispositivos são de baixo custo. Atingem altas densidades de potência com alta eficiência”, diz Cátia Rodrigues, estudante de doutorado em nanotecnologia na Universidade do Porto, em Portugal. Ela acrescenta que as TENGs continuam a ter um bom desempenho mesmo quando as ondas são pequenas e dispersas.
A equipe de pesquisadores está trabalhando para aprimorar os protótipos. O objetivo é gerar eletricidade a partir de qualquer tipo de onda. Os cientistas testaram os modelos em uma piscina e simularam diversos padrões.
Rodrigues diz que a produção poderia ser aumentada através da incorporação de múltiplas TENGs ou da adição de nanopartículas às superfícies por baixo das esferas metálicas, aumentando a capacidade dos materiais para reunir carga.
As TENGs podem oferecer uma solução para um problema chave que tem impedido outras tecnologias de energia oceânica. E assim, fornecer energia mais limpa para a sociedade.
