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Cientistas da Universidade de Massachusetts, em Amhrest, nos EUA, criaram um método que consegue aproveitar energia elétrica em nuvens. A premissa da pesquisa que permitiu esse tipo de extração se baseia na umidade do ar, já que nele há um reservatório de água, em forma de vapor, que pode ser aproveitado para transformar o ar em eletricidade.
Esse aproveitamento foi publicado na revista especializada Advanced Materials, sob o nome de Generic Air-Gen Effect in Nanoporous Materials for Sustainable Energy Harvesting from Air Humidity (Efeito Genérico de Geração de Ar em Materiais Nanoporosos para Aproveitamento de Energia Sustentável a partir da Umidade do Ar, em tradução livre). Ainda, os resultados da pesquisa, publicada neste mês, mostram diversas vantagens — como eletricidade livre de interrupções.
No Showmetech, você vai entender como os pesquisadores realizaram os estudos por trás desse tipo de geração energética, e saber de outros benefícios com o uso do ar para fornecer eletricidade.
Como os pesquisadores dos EUA conseguiram converter ar em eletricidade?
A umidade do ar foi fundamental para que os autores da pesquisa — Xiaomeng Liu, Hongyan Gao, Lu Sun, Jun Yao — chegassem ao resultado importante para geração de energia limpa. Mas o método que eles usaram tem um diferencial: os pesquisadores criaram poros em um tamanho minúsculo em diferentes tipos de materiais, com 100 nanômetros de diâmetro (1 cm dividido em 10 mil partes iguais).
O tamanho desses mini-orifícios permitiu que fossem criadas nuvens, que produzem energia. Assim, foi descoberto o processo, batizado de Efeito Genérico de Geração de Ar, que Jun Yao julga ser fundamental para que os raios que vemos do céu sejam mais do que só um fenômeno da natureza. Além de ser um dos responsáveis pelo trabalho científico, Yao é professor assistente de engenharia elétrica e de computação, na Universidade de Massachusetts.
“Pense em uma nuvem, que nada mais é que uma massa de água em gotículas. Cada uma delas contém uma carga e, quando as condições estão corretas, a nuvem pode produzir raios […]. O que criamos é uma nuvem artificial, de escala menor, que produz eletricidade para nós de forma previsível e de maneira contínua”.
Jun Yao
O efeito faz parte do que os pesquisadores investigaram nos estudos, e provoca uma troca energética na própria umidade. Ou seja, ao passar pelos orifícios nanométricos, a água cria uma carga de energia na superfície dos materiais. Também muito útil para que o aproveitamento fosse possível, o caminho médio livre das moléculas de água (cujo tamanho, inclusive, é de 100 nanômetros) provoca choques que desequilibram as cargas presentes no ar. Logo, como as nuvens possuem uma umidade duradoura, a produção de energia se torna contínua.
Quais os possíveis benefícios de contar com energia limpa vinda das nuvens?
O efeito conseguido na pesquisa da Universidade de Massachusetts pode ser aplicado em diferentes objetos. Essa amplitude de aproveitamento, somada a custos mais moderados e à característica de geração ininterrupta de eletricidade, torna o resultado do estudo promissor para conseguir gerar energia mais “amigável” com o nosso ambiente. Yao afirma que a pesquisa pode levar a escolhas mais amplas, com a fabricação de outros materiais mais arrojados, com adaptações ao meio ambiente.
“Você pode imaginar formas de aproveitamento produzidas com um tipo de material encontrado em ambientes de floresta tropical, e outros meios para regiões mais áridas.”
Jun Yao
Além disso, o uso da energia vinda das nuvens ocorre em qualquer horário, uma barreira que afeta a energia solar de forma significativa, por exemplo. Mesmo que haja falta de vento, pouca luz, ou que o clima fique instável, a produção de eletricidade com o ar pode continuar operando. O tamanho das placas, por sua vez, oferece a possibilidade de ter diversas placas empilhadas, fornecendo energia praticamente sem parar.
Outras pesquisas para criação de energia limpa usando o ar
Uma tendência forte na geração de energia limpa é o hidrogênio verde, cada vez mais usado na indústria de refrigeração, produção de cimento, transportes mais pesados e em outras várias aplicações. O revés do uso do gás é que quase toda sua produção é feita a partir do petróleo, segundo a International Renewable Energy Agency (IRENA; Agência Internacional de Energia Renovável, em tradução livre). Mas, já em 2020, outro pesquisador em Massachusetts descobriu que o uso de fios elétricos microscópicos podem ser úteis na geração de energia.
Derek Lovley, professor de microbiologia na universidade da região dos Estados Unidos, mostrou que fios feitos de proteína podem ser crescidos dentro da bactéria Geobacter sulfurreducens para conseguir aproveitar o ar, e também coletar energia. O método usado pelo pesquisador foi desenvolvido com Yao, e requer um filme com fios de proteína já produzidos biologicamente, sendo aplicado com dois eletrodos para gerar uma corrente de energia.
O que você acha da geração de energia com o ar a nossa volta? Acha viável usar nuvens artificiais? Conta pra gente nos comentários do Showmetech!
Veja também:
Fonte: Universidade de Massachusetts (energia elétrica pelo ar) | Universidade de Massachusetts (fios de proteína) | Willey Online Library | Enviormental Leader | World Bank
Revisado por Glauco Vital em 29/5/23.
