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Dispositivo imita o movimento das algas para gerar eletricidade debaixo d'água

Por| Editado por Douglas Ciriaco | 26 de Outubro de 2021 às 08h00

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Reprodução/ACS
Reprodução/ACS

Pesquisadores da Dalian Maritime University, na China, desenvolveram um novo sistema que imita o movimento das algas marinhas para gerar energia elétrica. Esses geradores subaquáticos convertem o vai e vem das ondas em eletricidade, que pode ser usada para abastecer boias de sinalização nos oceanos.

O dispositivo também pode ser utilizado para substituir as baterias em regiões costeiras, usadas para alimentar redes de sensores que coletam informações sobre correntes marítimas e marés, ou no monitoramento da qualidade da água, fornecendo informações que auxiliam na navegação.

“Poderíamos usar energia eólica e solar, mas elas não são adequadas para aplicações subaquáticas. Dispositivos flutuantes que convertem a energia das ondas em eletricidade também são ineficientes quando colocados debaixo d'água. A melhora solução é usar nanogeradores triboelétricos”, explica o professor de engenharia marítima Minyi Xu, autor principal do estudo.

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Nanogeradores

Os nanogeradores triboelétricos (TENGs) aproveitam a energia estática produzida quando duas superfícies entram em contato, transformando-a em uma corrente elétrica eficiente e renovável. Os pesquisadores se inspiraram no balanço das algas que vivem no fundo do mar para criar os dispositivos flexíveis.

Em seu ambiente natural, os filamentos das algas vibram conforme a intensidade da corrente marítima. A ideia dos cientistas é aproveitar essa movimentação constante para carregar superfícies triboelétricas dobráveis, capazes de gerar eletricidade suficiente para abastecer sensores flutuantes e submersos.

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“Em regiões subaquáticas, a movimentação das ondas é muito menor, o que torna os geradores de energia atuais ineficientes e obsoletos. Os nanogeradores triboelétricos conseguem aproveitar esse movimento contínuo graças ao seu design muito mais sensível, inspirado nos filamentos das algas”, acrescenta Xu.

Dispositivos flexíveis

Para fazer os dispositivos flexíveis, os pesquisadores revestiram tiras de dois polímeros diferentes com uma tinta condutora. Em seguida, eles prenderam uma pequena esponja entre essas tiras, criando um espaço de ar fino e selaram a unidade com uma fita à prova d`água.

Conforme os nanogeradores se moviam para cima e para baixo, eles se curvavam para frente e para trás e o espaço entre as tiras desaparecia, gerando eletricidade. Durantes os testes, o dispositivo também funcionou quando a pressão da água foi aumentada, simulando uma profundidade de nove metros, onde quase não há movimentação das ondas subaquáticas.

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Utilizando um tanque de ondas, os pesquisadores demonstraram que vários nanogeradores triboelétricos trabalhando em conjunto, podem ser usados como uma mini estação de energia subaquática, fornecendo energia para um termômetro ou um farol de LED piscando em alto-mar.

“Essa tecnologia inovadora usa um sistema semelhante ao desenvolvido pelas algas marinhas durante milhões de anos de evolução. Copiar o movimento desses seres e aproveitar a energia estática como fonte de energia renovável pode ajudar a reduzir a dependência de baterias que precisam ser substituídas e são muito caras”, encerra o professor Minyi Xu.

Fonte: American Chemical Society