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Cientistas conseguem acender 100 LEDs usando apenas gotas de chuva; assista!

Rafael Rodrigues da Silva

Pesquisadores da Universidade da Cidade de Hong Kong desenvolveram um dispositivo capaz de gerar energia elétrica a partir da água da chuva, transformando cada gota em uma “bateria” que cai dos céus.

A tecnologia, que foi batizada de DEG (droplet based electric generator, ou gerador elétrico baseado em gotícula em português), utiliza uma estrutura similar à de um transistor de efeito de campo (FET) que permite uma eficiência em conversão de energia e densidade de força gerada milhares de vezes maior do que a de estruturas que fazem uma captação semelhante.

Transformar água em energia elétrica não é exatamente uma novidade: principalmente em países com uma grande bacia hidrográfica (como é o caso do Brasil). A energia hidrelétrica, aqui, é uma das principais formas de se gerar eletricidade. Mas o problema é que, ainda que a geração de energia através da água possua um potencial bastante considerável (pois, afinal, 70% do planeta é coberto de água), ele ainda é muito mal aproveitado, e as tecnologias usadas para se gerar eletricidade através do movimento das águas são muito ineficientes, e exigem a criação de represas artificiais para forçar a água a se movimentar com força o suficiente para mover turbinas gigantes e gerar uma quantidade de energia suficiente para abastecer cidades inteiras.

Esquema mostra como funciona o sistema de se capturar a energia das gotas de chuva e transformá-la em eletricidade (Imagem: Universidade da Cidade de Hong Kong)

E foi para aumentar o potencial de conversão da água em energia elétrica que os pesquisadores de Hong Kong passaram os últimos dois anos desenvolvendo o DEG, um equipamento capaz de gerar 50 W/m² na captação de gotas de chuva — uma quantidade que, ainda que não esteja no mesmo nível das grandes usinas hidrelétricas, é milhares de vezes maior do que a de outros dispositivos do tipo e pode ser um primeiro passo em direção à "lapidação" do uso das águas para a geração de energia.

De acordo com o professor Wang Zuankai, do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade da Cidade de Hong Kong, dois fatores cruciais permitiram a invenção do DEG: a descoberta feita pela equipe dele de que o pingar constante de gotículas em uma superfície PTFE (um tipo de material magnético que se encontra em um estado permanente de semi-energizado) poderia ser uma nova rota de acumulação e armazenamento de carga elétrica em superfícies de alta-densidade; a outra descoberta foi que, ao fazer com que essa superfície PTFE entre em contato com um eletrodo de óxido de índio e estanho (ITO) de uma estrutura FET, esses dois elementos criam naturalmente uma “ponte” que transforma o sistema em um circuito elétrico fechado, o que permite que todas as gotas de água coletadas pelo PTFE sejam transformadas em corrente elétrica de forma instantânea.

O professor ainda revela que sua equipe descobriu que cada 100 microlitros (o equivalente a 0,1 ml) de água “gotejada” a uma altura de 15 cm do dispositivo DEG consegue gerar até 140 v de eletricidade, em uma potência suficiente para fazer funcionar 100 pequenas lâmpadas de LED. Ele ainda explica que o que é transformado em energia elétrica nesse experimento é a própria energia cinética da água (a energia que ela acumula durante a queda devido aos efeitos da gravidade) e, por isso, trata-se de uma energia totalmente renovável e que deveria ser melhor aproveitada pelo homem. Também foi descoberto que a umidade não é um fator que interfere na quantidade de energia gerada (ou seja, esse dispositivo poderia ser utilizado com a mesma eficácia tanto em regiões costeiras quanto em áreas desérticas) e é possível se obter o mesmo efeito usando tanto a água doce da chuva quanto a água salgada do mar.

Wang espera que a descoberta da equipe dele seja o primeiro passo para se resolver o problema mundial da falta de energia sustentável, permitindo que as pessoas abandonem fontes não renováveis (como o carvão e a energia nuclear) por opções mais simples e seguras. Ele acredita que gerar energia a partir da água da chuva pode ser uma maneira sustentável de continuar o desenvolvimento tecnológico nos próximos anos.

Fonte: Canaltech

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