Ondas do mar podem ser uma fonte poderosa de energia. E um estudo mostrou que é possível capturar a energia por trás do constante fluxo e refluxo do oceano com um dispositivo aprimorado de coleta de “energia azul”. A pesquisa está publicada na ACS Energy Letters. (Veja os vídeos no final da matéria)
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No artigo, os pesquisadores revelam ter descoberto que é possível colher a energia da onda em um processo que simplesmente reposiciona um eletrodo do centro de um tubo oscilante cheio de líquido até a extremidade onde a água bate com mais força. Esse processo aumentou drasticamente a quantidade de energia das ondas que poderia ser coletada.
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Já se sabia da possibilidade de gerar energia com o fluxo das ondas, mas a ciência ainda não havia encontrado um método para coletar tal energia de maneira considerável, ao menos até agora.
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O dispositivo usado para coletar energia das ondas
O dispositivo de coleta de energia das ondas em forma de tubo, aprimorado pelos pesquisadores, é chamado de nanogerador triboelétrico líquido-sólido (TENG).
Foto: Reprodução
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O TENG converte energia mecânica em eletricidade à medida que a água bate para frente e para trás no interior do tubo.
Uma razão pela qual esses dispositivos ainda não eram práticos para aplicações em larga escala é a sua baixa produção de energia.
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Os pesquisadores focaram e aprimorar isso, otimizando a localização do eletrodo do tubo, algo que aumentou a capacidade de coleta de energia.
A equipe do estudo usou tubos de plástico transparente de aproximadamente 41 centímetros para criar dois TENGs. Dentro do primeiro dispositivo, eles colocaram um eletrodo de folha de cobre no centro do tubo – o local usual em TENGs líquidos-sólidos convencionais.
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Para o novo design, eles inseriram um eletrodo de folha de cobre em uma extremidade do tubo, então, encheram os tubos até um quarto do comprimento com água e selaram as extremidades. Um fio conectou os eletrodos a um circuito externo.
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Posicionando os dois dispositivos em uma bancada, o balancim movia a água para frente e para trás dentro dos tubos e gerava correntes elétricas, convertendo a energia mecânica, o atrito da água batendo ou deslizando contra os eletrodos, em eletricidade.
Foto: Reprodução
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Em comparação ao tubo com design convencional, os pesquisadores descobriram que o design otimizado aumentou a conversão de energia mecânica em corrente elétrica do dispositivo em 2,4 vezes.
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Em outro experimento, o tubo TENG otimizado acendeu e desligou uma série de 35 luzes de LED enquanto a água entrava na seção do tubo coberta pelo eletrodo e depois escoava.
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Os pesquisadores dizem que os testes estabelecem as bases para a coleta de energia azul em larga escala das ondas do oceano e mostram o potencial de seu dispositivo para outras aplicações, como comunicações de sinalização subaquática sem fio.
Foto: Reprodução
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Pesquisadores da Univasf desenvolvem protótipo de nanogerador de energia (TENG) que contém componente da seda
Os nanogeradores triboelétricos (TENGs) caracterizam-se por captar energia mecânica produzida por contato ou movimentos do corpo, como o andar e o respirar, e utilizar esta energia para alimentar equipamentos eletrônicos portáteis, possibilitando autonomia no funcionamento desses itens.
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O TENG, de origem chinesa, é alvo de uma pesquisa em desenvolvimento na Universidade Federal do Vale do São Francisco (Univasf), realizada no âmbito do Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Materiais (PPGCM).
Foto: Reprodução
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Os pesquisadores da Univasf desenvolveram um novo protótipo do dispositivo que tem entre seus componentes a fibroína de seda, material que confere transparência e flexibilidade ao TENG, além de reduzir seu custo de produção.
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A pesquisa é realizada pelo doutorando Iuri Custodio Montes Candido e pelo mestrando Giovanni da Silva Oliveira, discentes do PPGCM, sob a orientação do professor Helinando Pequeno de Oliveira.
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O estudo conta com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes) e do Instituto Nacional de Fotônica (INCT de Fotônica).
O trabalho foi publicado, recentemente, na revista Nano Energy, uma das revistas de maior impacto do mundo na área de nanotecnologia, sob o título “PVA-silk fibroin bio-based triboelectric nanogenerator” (Nanogerador triboelétrico de base biológica de fibroína de seda PVA).
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O protótipo desenvolvido na Univasf gera energia elétrica a partir do toque das mãos. O mecanismo produziu uma tensão de 172 volts, acionando 56 dispositivos emissores de luz (leds).
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O professor Helinando de Oliveira explica que o TENG tradicional é composto por pequenas peças de metal, o que deixa o mecanismo mais rígido.
O uso da fibroína de seda no protótipo deu atributos importantes para o TENG ampliando suas possibilidades de uso em dispositivos portáteis diversos e possibilitou uma melhora no desempenho de acúmulo da carga elétrica gerada.
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“O TENG que desenvolvemos tem um potencial muito grande para várias aplicações devido a essas características obtidas com o uso da fibroína de seda, que além de diminuir o custo de produção, é um material correto do ponto de vista ecológico”, afirma Oliveira.
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Segundo o pesquisador, os resultados alcançados no estudo tornam o dispositivo, de fabricação simples e rápida, promissor para a coleta de energia de base biológica para produção em grande escala e sua aplicação pode se dar em equipamentos diversos, como máquinas calculadoras, e até para a área de saúde, a exemplo dos marca-passos.
Veja o vídeo:
Vídeo: Reprodução Redes Sociais
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Veja algumas alternativas para geração de energia utilizando as ondas do mar:
Vídeo: Reprodução Redes Sociais
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Vídeo: Reprodução Redes Sociais
Algumas informações: Olhar Digital / Univasf
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