Um novo gerador termoelétrico (TEG – Thermo-Eletric Generator) permite produzir eletricidade continuamente com o calor do sol e um elemento radioativo que liberta calor para o ar.
O TEG pode produzir eletricidade durante o dia e noite
Este novo gerador termoelétrico, sendo autoalimentado, pode funcionar de dia, de noite ou mesmo em condições com nebulosidade, tornando-se assim numa fonte confiável de energia para pequenos dispositivos eletrónicos, como os sensores externos.
Será assim uma solução de energia contínua e sustentável para pequenos dispositivos, acabando com algumas das limitações das fontes de energia tradicionais, como as baterias.
Os geradores termoelétricos, são dispositivos sólidos que recorrem às diferenças de temperatura para gerar eletricidade sem peças móveis. Liu e a sua equipa de investigadores demonstraram que o novo TEG pode gerar calor e frio ao mesmo tempo, necessários para criar a diferença de temperatura capaz de gerar eletricidade, até em condições de nebulosidade. Essa fonte de energia passiva é constituída por componentes produzidos facilmente.
Melhorar o rendimento dos geradores termoelétricos
A produção de corrente elétrica provem da alteração de temperatura, em que os eletrões passam da parte quente para a fria. Este é o princípio dos geradores termoelétricos, só que existem alguns que têm diferenças de temperatura instáveis e acabam por não gerar eletricidade suficiente para serem úteis.
Para fazer face a essa limitação e assim melhorar o rendimento dos TEG, os investigadores desenvolveram um novo gerador termoelétrico.
Utilizaram um componente chamado Absorvedor Solar de Banda Ultra Larga (UBSA – Ultra-Broadband Solar Absorber) que captura a luz e aquece um lado do gerador, enquanto ao mesmo tempo, outro componente chamado Emissor de Refrigeração Radioativa Planar (RCE – Planar Radiative Cooling Emitter), arrefece o outro lado, libertando assim o calor.
Tanto o UBSA, como o RCE, podem ser aplicados sob um substrato flexível, que pode ser útil para dispositivos portáteis.
Durante a noite, ou em dias com nebulosidade, a diferença de temperatura reduz-se significativamente devido à ausência da luz solar direta. Mas continua a existir uma diferença de temperatura capaz de produzir eletricidade, se bem que com menor eficiência do que em condições ótimas.
Produzir eletricidade durante a noite com um gerador termoelétrico
Os investigadores resolveram fazer testes ao ar livre e com diferentes condições climatéricas. Mantiveram a monitorização da tensão de saída do dispositivo e provaram que se pode gerar eletricidade continuamente durante o dia, noite e condições de nebulosidade.
Claro que durante o dia o dispositivo atingiu o pico de tensão de 166.2 mV, o suficiente para alimentar um sensor ou dispositivo pequeno. Durante a noite com céu limpo e também em condições de nebulosidade, gerou 14.7 mV e 95 mV, respetivamente.
Os investigadores estão a trabalhar para otimizar ainda mais a eficiência, durabilidade e escalabilidade do dispositivo termoelétrico, com o objetivo de o testar a longo prazo em várias condições.
Outro objetivo passa por explorar o seu potencial de produção em massa a custos razoáveis e assim o poderem aplicar em zonas remotas ou subdesenvolvidas onde não existem fontes de energia tradicionais.
Quem ler só a parte final do artigo vai pensar que se está a falar de um sistema inovador que vai produzir energia que permite alimentar as cidades, as indústrias, etc. quando, afinal, nem 200 mV produz. Por outro lado, quem ler apenas o subtítulo “(…) elemento radioativo que liberta calor para o ar” é claro que vai pensar que o sistema trabalha com energia nuclear.