Cientistas criam "nuvem artificial" que coleta eletricidade do ar
Por Augusto Dala Costa • Editado por Luciana Zaramela |
Cientistas conseguiram construir um dispositivo que gera eletricidade a partir do ar, usando apenas um par de eletrodos e um material repleto de pequenos buracos, com menos de 100 nanômetros de diâmetro. Utilizando a umidade do ar e coletando a carga que o líquido pairante oferece, e funcionando em qualquer clima, a tecnologia é uma promessa para um futuro cheio de energia limpa e prática.
- Novo painel solar consegue gerar energia durante a noite
- Dispositivo macio de metal líquido é capaz de gerar energia até embaixo d'água
Existe eletricidade no ar?
Existe, sim! Na verdade, toda molécula de água traz um pouco de carga consigo. Os minúsculos buracos da película são pequenos o bastante para deixar a água passar, gerando eletricidade a partir do acúmulo das moléculas. É uma imitação do processo pelo qual as nuvens geram a eletricidade descarregada nos raios.
A umidade está sempre no ar, independente da porcentagem que verificamos no clima. Por conta disso, a tecnologia funciona em qualquer condição climática, já ganhando vantagem sobre outros sistemas “menos confiáveis”, como a energia solar e a energia eólica, já que dependem de sol ou de vento para funcionar eficientemente.
Conhecendo as nuvens e os raios a nível científico, é comum nos perguntarmos o porquê de não aproveitarmos essa energia — com a resposta estando na dificuldade de capturar cargas tão altas e, além de tudo, armazená-las tão rápido. Jun Yao e sua equipe de cientistas da Universidade de Massachusetts Amherst, então, tiveram a ideia de construir sua própria réplica do mundo natural.
Anteriormente, os cientistas haviam construído um aparelho que usa uma proteína derivada de bactérias para gerar eletricidade a partir da umidade do ar. A partir disso, eles perceberam que é possível utilizar muitos outros materiais para o mesmo propósito, contanto que os buracos feitos neles fossem pequenos o bastante. Esse tipo de dispositivo, que a equipe chama de “Air-gen”, pode ser feito de uma série de materiais orgânicos, inorgânicos e biológicos — quase todos os que existem, na verdade.
A ciência da geração de energia
As moléculas do ar viajam por cerca de 100 nanômetros — cada medida dessas é menor do que um milionésimo da largura de um fio de cabelo humano — até bater uma na outra. Quando a água se desloca por um material fino repleto de buraquinhos, a carga elétrica tende a se acumular na parte superior do material.
Como menos moléculas chegam à parte de baixo, um desequilíbrio de carga é gerado, como em uma nuvem. Os eletrodos em ambos os lados, então, levam a eletricidade a qualquer dispositivo que precise de energia. Isso se torna uma bateria movida a umidade, uma excelente fonte de energia renovável e largamente disponível.
Como o material utilizado é extremamente fino, ele pode ser empilhado aos milhares, podendo gerar vários kilowatts de energia. Agora, será preciso escalonar a invenção para que funcione tanto com aparelhos pequenos — como vestíveis, tais quais os smartwatches — quanto para uma casa inteira, gerando eletricidade o suficiente para alimentar todos os seus eletrodomésticos.
Para que isso seja possível, a equipe de Yao ainda deve descobrir como coletar eletricidade a partir de uma área de superfície grande e qual a melhor maneira de empilhar lâminas de material verticalmente, melhorando a geração do dispositivo sem utilizar espaço extra. A iniciativa figura entre muitas outras, como a que pretende gerar energia a partir do calor humano, a que busca gerar energia nas sombras e a que quer filtrar água e gerar energia a partir do mesmo dispositivo.
Fonte: Advanced Materials