Engenheiros mostraram como filmes a base de nanotubos de
carbono podem ser usados na criação de um equipamento que aproveita calor
residual. O aparelho pode aumentar o rendimento de células solares e a
eficiência da recuperação de calor residual em indústrias.

Perda de calor em sistemas:

A gente costuma falar bastante sobre geração de energia por aqui, mas nem sempre mencionamos que há perdas nos sistemas, né? Pois bem, o aproveitamento dessas perdas é do interesse da engenharia, na medida em que promove aumento de eficiência, e também tem um caráter sustentável. Olha só:

Uma simulação realizada por pesquisadores da escola de
engenharia da Rice University mostra uma série de cavidades padronizadas em um
filme de nanotubos de carbono alinhados. Quando otimizado, o filme absorve
fótons térmicos e emite luz em uma banda estreita que pode ser reciclada na
forma de eletricidade.

Tratando do conceito, fótons térmicos são simplesmente fótons emitidos por um corpo em alta temperatura. Por exemplo, se você olhar para algum objeto quente com uma câmera de infravermelho, você o verá brilhando, por conta dos fótons termicamente excitados. Essa imagem nos é bastante familiar; então, por que esse calor não é aproveitado como energia? Bem, por uma questão de comprimento de banda.

Aproveitamento do calor residual:

A invenção do grupo da Rice University foi um emissor
hiperbólico termal que pode absorver calor intenso que seria outrora eliminado
para atmosfera. Agora, esse calor é retido em uma banda estreita e emitido na
forma de luz. Basicamente, é um caminho mais longo, onde calor é transformado
em luz e a luz é convertida em eletricidade. É uma forma de aproveitar o que
seria residual, ou seja, tido como perda.

Quer números? Vamos lá: A adição destes emissores às células
solares padrão podem aumentar sua eficiência em cerca de 22%. “Espremer” toda a
energia térmica desperdiçada em uma pequena região espectral, permite transformá-la
em eletricidade de forma muito eficiente, de acordo com a equipe. A previsão
teórica é de 80% de eficiência. Aguardamos para ver acontecer!

 Fontes: Rice University. ACS Publications.

Kamila Jessie

Doutora em Hidráulica e Saneamento pela Universidade de São Paulo (EESC/USP) e Mestre em Ciências pela mesma instituição; é formada em Engenharia Ambiental e Sanitária pelo Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (CEFET-MG) com período sanduíche na University of Ottawa, no Canadá; possui experiência em tratamentos físico-químicos de água e efluentes; atualmente, integra o Centro de Pesquisa em Óptica e Fotônica (CePOF) do Instituto de Física de São Carlos (USP), onde realiza estágio pós-doutoral no Biophotonics Lab.