Pequenos geradores de eletricidade estática poderiam produzir energia a partir das ondas

Uma maneira inteligente de reunir muitos nanogeradores que exploram a eletricidade estática para gerar uma corrente pode abrir um novo tipo de energia das ondas

Por Michael Le Page

16 de setembro de 2022

A energia das ondas é uma enorme fonte limpa potencial de eletricidade

Cavan Images/Alamy

A energia das ondas pode estar prestes a receber um impulso de pequenos geradores que dependem de um fenômeno chamado efeito triboelétrico. Uma equipe na China revelou um projeto que dobra o recorde anterior dessa tecnologia de energia gerada por unidade de volume.

Ao contrário da energia eólica e solar, os altos custos ainda impedem que a energia das ondas decole em grande escala. Os sistemas existentes geram energia quando o movimento das ondas impulsiona a indução eletromagnética, que envolve ímãs se movendo através de bobinas, mas estas são pesadas, caras e ineficientes, diz João Ventura, da Universidade do Porto, em Portugal.

Uma alternativa é criar sistemas de energia das ondas que capturem energia explorando o acúmulo de eletricidade estática quando diferentes materiais se esfregam, como um balão contra o cabelo. Esse fenômeno é conhecido como efeito triboelétrico, e a descarga da carga estática acumulada pode gerar uma corrente. Dispositivos para aproveitar esse efeito são conhecidos como "nanogeradores".

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Muitas equipes estão desenvolvendo sistemas triboelétricos para aplicações de pequena escala, como alimentar marcapassos ou gerar eletricidade a partir do movimento de meias ou mochilas, mas até agora nenhum dispositivo contendo os nanogeradores foi colocado à venda.

Como a corrente gerada por cada nanogerador é baixa, para a energia das ondas, a ideia é ligar milhares de nanogeradores triboelétricos em longas cadeias ligadas por conectores flexíveis. Atualmente, muitos projetos de energia das ondas propostos usando o efeito triboelétrico consistem em esferas que rolam dentro de cada nanogerador.

Agora, uma equipe liderada por Zhong Lin Wang no Instituto de Nanoenergia e Nanosistemas de Pequim, na China, que criou o primeiro nanogerador triboelétrico funcional em 2012, criou um design diferente para a energia das ondas, consistindo em uma bobina Slinky semelhante a uma mola dentro de um cilindro . À medida que o cilindro balança para frente e para trás em ondas, diferentes partes da espiral se tocam e se separam, gerando uma corrente.

Em testes de laboratório, este dispositivo produziu até 347 watts de potência por metro cúbico, o dobro do melhor alcançado anteriormente e até 30 vezes mais do que outros projetos triboelétricos.

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"O grupo alcançou um avanço significativo no desenvolvimento de uma nova estrutura triboelétrica que fornece grande densidade de energia", diz Ventura.

Com os nanogeradores triboelétricos, a estrutura usada para gerar energia costuma ser muito maior do que a fina camada dos triboelétricos, diz ele. "Se você pode embalar mais no mesmo espaço, obtém grandes vantagens."

O trabalho supera alguns dos principais obstáculos que impedem a implantação de nanogeradores triboelétricos para captação de energia das ondas, diz Ventura.

Mas o pioneiro da energia das ondas, Stephen Salter, da Universidade de Edimburgo, no Reino Unido, não está convencido de que os nanogeradores triboelétricos possam superar os projetos convencionais de energia das ondas. Além disso, como o processo envolve fricção, o desgaste será um problema, diz Salter, e a equipe não diz como resolverá isso.

One Earth DOI: 10.1016/j.oneear.2022.08.013

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