Minúsculo dispositivo pode tirar energia eólica de pequenas brisas

A maior parte do vento disponível em terra é moderado demais para empurrar as pás das turbinas eólicas comerciais, mas agora os pesquisadores na China projetaram uma espécie de "minúscula turbina eólica" que pode retirar a energia eólica das brisas tão pequenas quanto as geradas por uma caminhada rápida. O método, apresentado em 23 de setembro na revista Cell Reports Physical Science, é uma forma eficiente e de baixo custo de coletar brisas de luz como fonte de microenergia.

O novo dispositivo não é tecnicamente uma turbina. É um nanogerador feito de duas tiras de plástico em um tubo que vibram ou batem juntas quando há fluxo de ar. Como esfregar um balão no cabelo, os dois plásticos ficam eletricamente carregados após serem separados do contato, um fenômeno denominado efeito triboelétrico. Mas em vez de deixar seu cabelo em pé como o de Einstein, a eletricidade gerada pelas duas tiras de plástico é capturada e armazenada.

Crédito Ilustração: Xin Chen, Xiaojing Mu
e Ya Yang

"Você pode coletar toda a brisa em sua vida cotidiana", disse o autor sênior Ya Yang do Instituto de Nanoenergia e Nanosistemas de Pequim, Academia Chinesa de Ciências. "Certa vez, colocamos nosso nanogerador no braço de uma pessoa e o fluxo de ar de um braço oscilante era suficiente para gerar energia".


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Uma brisa tão suave quanto 1,6 m / s (3,6 mph) foi o suficiente para alimentar o nanogerador triboelétrico projetado por Yang e seus colegas. O nanogerador tem seu melhor desempenho quando a velocidade do vento está entre 4 a 8 m / s (8,9 a 17,9 mph), uma velocidade que permite que as duas tiras de plástico vibrem em sincronia. O dispositivo também tem uma alta eficiência de conversão de vento em energia de 3,23%, um valor que excede o desempenho relatado anteriormente na eliminação de energia eólica. Atualmente, o dispositivo da equipe de pesquisa pode alimentar 100 luzes LED e sensores de temperatura.

"Nossa intenção não é substituir a tecnologia de geração de energia eólica existente. Nosso objetivo é resolver os problemas que as turbinas eólicas tradicionais não podem resolver", disse Yang. "Ao contrário das turbinas eólicas que usam bobinas e ímãs, onde os custos são fixos, podemos escolher materiais de baixo custo para o nosso dispositivo. Nosso dispositivo também pode ser aplicado com segurança em reservas naturais ou cidades porque não possui estruturas rotativas".

Yang diz que tem duas visões para as próximas etapas do projeto: uma pequena e outra grande. No passado, Yang e seus colegas projetaram um nanogerador do tamanho de uma moeda, mas ele quer torná-lo ainda mais minúsculo e compacto com maior eficiência. No futuro, Yang e seus colegas gostariam de combinar o dispositivo a pequenos dispositivos eletrônicos, como telefones, para fornecer energia elétrica sustentável.

Mas Yang também está procurando tornar o dispositivo maior e mais poderoso. “Espero expandir o dispositivo para produzir 1.000 watts, para que seja competitivo com as turbinas eólicas tradicionais”, diz ele. "Podemos colocar esses dispositivos onde as turbinas eólicas tradicionais não podem alcançar. Podemos colocá-los nas montanhas ou no topo de edifícios para obter energia sustentável".




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