Recentemente, um grupo de pesquisadores alcançou um marco significativo ao desenvolver uma abordagem inovadora para a geração de eletricidade a partir do ar, representando um avanço notável na ciência energética.

Essa conquista emocionante vem se somar aos esforços de outros pesquisadores que também estão explorando o campo da higroeletricidade, buscando revolucionar a geração de eletricidade ao aproveitar a umidade atmosférica. Neste artigo do Engenharia 360, vamos explorar em detalhes esses avanços promissores que podem ter um impacto significativo no futuro da energia sustentável!

Será que eletricidade pode ser gerada do ar?

Vamos começar explicando que esse mecanismo de geração de energia é baseado nos estudos de Nikola Tesla, fundamentado na transferência de cargas elétricas entre as moléculas de água presentes em qualquer parte do planeta. Esse processo ocorre quando as moléculas de água se movem e criam diferenças entre as cargas elétricas nas partes superior e inferior do material.

Aliás, vale destacar que essa separação de cargas é semelhante ao que acontece nas nuvens, onde as cargas elétricas opostas carregadas são liberadas por meio de relâmpagos.

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A implicação da pesquisa

Vamos a um exemplo prático! O pesquisador Jun Yao e sua equipe, da Universidade de Massachusetts Amherst, nos Estados Unidos, conseguiram produzir uma estrutura de nanoporos a partir de diferentes materiais, incluindo nanofibras de celulose, derivadas de madeira e polímeros de óxido de grafeno, que geraram energia, proporcionando a possibilidade de explorar a eletricidade sustentável a partir do ar, eliminando a dependência de energias não renováveis.

A implicação dessa pesquisa em relação ao uso de energias não renováveis é que ela abre uma porta para a vasta exploração de eletricidade sustentável a partir do ar, possibilitando a eliminação do uso de energias não renováveis, como aquelas provenientes de combustíveis fósseis.

A geração de eletricidade a partir do ar, através da transferência de cargas elétricas entre moléculas de água, permite produzir energia em qualquer lugar do planeta, tornando-a uma fonte de energia limpa e renovável.

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Como surgiu a descoberta da nova fonte de energia renovável baseada em umidade?

A descoberta da nova fonte de energia renovável baseada em umidade, conhecida como "Air-gen", teve origem por acaso durante o trabalho do professor Jun Yao. Um aluno esqueceu de conectar o dispositivo, e para surpresa de Yao e seus colegas, os tubos microscópicos e nanofios do dispositivo continuaram gerando um sinal elétrico fraco. Por fim, isso levou à criação de um aparelho chamado Air-gen, que utiliza um material chamado Geobacter sulphurreducens, que consiste em nanofios de proteínas cultivados a partir dessa bactéria.

A tecnologia desenvolvida é capaz de gerar eletricidade mesmo em ambientes fechados e em áreas secas, como o deserto do Saara. A equipe da UMass continuou a aprimorar a tecnologia, agora usando nanoporos com diâmetro inferior a 100 nanômetros para capturar eletricidade da umidade do ar.

Quais são as vantagens oferecidas pela captação de energia da umidade do ar?

A captação de energia da umidade do ar, também conhecida como higroeletricidade, oferece várias possibilidades e benefícios adicionais, além daqueles já citados anteriormente neste texto:

• Baixo custo e disponibilidade contínua: Diferente de outras formas de energia renovável, como a solar ou eólica, que dependem das condições climáticas, a captação da umidade do ar está disponível 24 horas por dia, 7 dias por semana, tornando-a uma opção constante e confiável.
• Aplicações em ambientes diversos: A tecnologia pode ser aplicada em áreas com baixa umidade, como desertos, tornando-se uma opção viável para locais onde outras fontes de energia renovável não seriam práticas.
• Possibilidade de miniaturização: O desenvolvimento de dispositivos capazes de capturar eletricidade da umidade abre caminho para alimentar pequenos dispositivos eletrônicos, como relógios inteligentes, sensores de saúde e smartphones, proporcionando uma fonte de energia autossuficiente.
• Potencial de expansão de materiais: Os estudos mostram que quase qualquer material pode ser transformado em um dispositivo capaz de capturar eletricidade da umidade, desde que possua nanoporos que permitam a passagem da água. Isso amplia o escopo de materiais utilizados na tecnologia.
• Contribuição para a resolução das intermitências das energias renováveis: Diferente de outras formas de energia renovável, como a solar ou eólica, que podem ser intermitentes, a captação da umidade do ar oferece uma fonte constante de energia, ajudando a resolver os desafios relacionados aos desfasamentos entre geração e demanda energética.

Quais outros projetos similares estão sendo desenvolvidos por pesquisadores?

É claro que a pesquisa sobre a higroeletricidade, ou eletricidade a partir da umidade, tem atraído o interesse de outros pesquisadores, com projetos semelhantes visando aproveitar a energia disponível na umidade atmosférica para a geração de eletricidade.

Outro projeto similar que está sendo desenvolvido por pesquisadores para aproveitar a umidade atmosférica em eletricidade é o projeto "Catcher", apoiado pela União Europeia. Esse projeto visa transformar a umidade da atmosfera em eletricidade por meio de uma solução tecnológica inovadora que envolve a conversão direta da energia de absorção de umidade.

Além disso, o projeto CascataChuva também está envolvido nessa iniciativa de desenvolver um dispositivo altamente inovador que capta eletricidade a partir da umidade atmosférica. Essas pesquisas demonstram a crescente importância e interesse em explorar a umidade do ar como uma fonte de energia renovável limpa e disponível de forma contínua.

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Fontes: Purebreak, Revista Forum, ING Brasil.

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Eduardo Mikail

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