Tinta 3D transforma o escapamento do carro em gerador de energia elétrica
Por Gustavo Minari • Editado por Douglas Ciriaco |
Pesquisadores do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Ulsan (UNIST), na Coreia do Sul, desenvolveram uma tinta termoelétrica capaz de transformar o calor presente nos escapamentos de automóveis em eletricidade. A nova técnica utiliza um composto impresso em 3D feito de chumbo e telúrio.
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Esses dispositivos oferecem meios promissores para aumentar a eficiência da energia de combustíveis fósseis, gerando eletricidade a partir do calor residual dos gases provenientes de processos de exaustão industrial ou dos tubos de escape em veículos automotores convencionais.
“Por meio dessa pesquisa, conseguiremos converter efetivamente em eletricidade o calor gerado pelas chaminés das fábricas, o tipo mais comum de fonte de calor residual. Até então, isso era impossível porque os dispositivos termoelétricos existentes possuem formas retangulares e ineficazes”, explica o professor de engenharia de materiais Jae Sung Son, autor principal do estudo.
Formato de tubo
Para criar dispositivos mais eficientes, os cientistas fabricaram tubos termoelétricos usando uma tinta especial impressa em 3D, composta por partículas alinhadas de chumbo e telúrio. Esse material metálico foi misturado em um solvente de glicerol para ficar mais viscoso e elástico.
As cargas superficiais induzidas por dopagem eletrônica melhoram significativamente a viscoelasticidade da tinta sem aditivos, permitindo que os tubos tenham um alto desempenho termoelétrico entre 400 °C e 800 °C, a mesma faixa de temperatura dos gases que se formam dentro do escapamento de um carro movido a gasolina ou óleo diesel.
“O formato do tubo torna o dispositivo mais eficaz na coleta de calor do que um tipo com formas retangulares. Se usarmos a tecnologia de impressão 3D na produção de materiais termoelétricos, poderemos superar os limites dos materiais convencionais”, acrescenta o professor de engenharia mecânica Han Gi Chae, coautor do estudo.
No mundo real
Longe dos laboratórios, os pesquisadores esperam que essa nova tecnologia possa ser usada para tornar veículos com motores a combustão menos poluentes, capazes de converter boa parte dos gases tóxicos que saem dos escapamentos em energia elétrica aproveitando apenas o calor residual.
A ideia é transformar os tubos de escape de frotas inteiras e as chaminés das fábricas que mais poluem em geradores termoelétricos de alto desempenho, que possam ser adaptados para produzir eletricidade renovável em grande escala, conforme a necessidade do sistema.
“A nova tecnologia para fornecer características viscoelásticas a materiais impressos em 3D será utilizada em vários outros setores. O uso de tubos termoelétricos para gerar energia pode ser o futuro de uma indústria menos poluente”, encerra o professor Jae Sung Son.
Fonte: UNIST