Cientistas desenvolvem dispositivo que gera energia na escuridão da noite

Um protótipo alimentou um pequeno diodo emissor de luz em um teste

Um novo dispositivo é um painel anti-solar, que capta energia do céu noturno frio.

Ao aproveitar a diferença de temperatura entre a Terra e o espaço, um protótipo do dispositivo produziu eletricidade suficiente à noite para alimentar uma pequena luz LED. Uma versão maior desse gerador noturno poderia algum dia iluminar salas, carregar telefones ou alimentar outros eletrônicos em áreas remotas ou com poucos recursos que carecem de eletricidade durante a noite quando os painéis solares não funcionam, relatam pesquisadores on-line em 12 de setembro em Joule.

O núcleo da nova luz noturna é um gerador termoelétrico, que produz eletricidade quando um lado do gerador é mais frio que o outro (SN: 6/1/18). O lado voltado para o céu do gerador é anexado a uma placa de alumínio selada sob uma tampa transparente e cercada com isolamento para impedir o aquecimento. Essa placa permanece mais fria que o ar ambiente, liberando qualquer calor que absorva como radiação infravermelha (SN: 9/28/18). Essa radiação pode atravessar a cobertura transparente e a atmosfera em direção à pia fria do espaço sideral.

Enquanto isso, a parte inferior do gerador é conectada a uma placa de alumínio exposta que é continuamente aquecida pelo ar ambiente. À noite, quando não estiver assando sob o sol, a placa superior pode ficar alguns graus Celsius mais fria que a parte inferior do gerador.

O engenheiro Wei Li, da Universidade de Stanford, e seus colegas testaram um protótipo de 20 centímetros do dispositivo em uma clara noite de dezembro em Stanford, Califórnia. O gerador produziu cerca de 25 miliwatts de energia por metro quadrado de dispositivo – o suficiente para acender um pequeno diodo emissor de luz ou lâmpada LED. A equipe estima que outras melhorias no projeto, como melhor isolamento ao redor da placa superior fria, poderiam aumentar a produção em até pelo menos 0,5 watts por metro quadrado.

O dispositivo que usa o céu noturno para gerar eletricidade (foto) alimentou uma pequena lâmpada LED em um experimento no telhado.

Diferença de temperatura entre os lados da placa. Créditos: Joule/Cell.com

“É uma ideia muito inteligente”, diz Yuan Yang, cientista de materiais da Universidade de Columbia que não está envolvido no trabalho. “A geração de energia é muito menor que os painéis solares”, que geralmente produz pelo menos 100 watts por metro quadrado. Mas esse gerador noturno pode ser útil para energia de emergência ou energia para pessoas que vivem fora da rede, diz Yang.

Uma lâmpada típica pode consumir alguns watts de eletricidade, diz Shanhui Fan, engenheiro elétrico da Universidade de Stanford que trabalhou no dispositivo. Portanto, um dispositivo que ocupasse alguns metros quadrados de espaço no telhado poderia iluminar uma sala com energia do céu noturno.

Aaswath Raman, cientista de materiais e engenheiro da UCLA, também prevê o uso do gerador de sua equipe para ajudar a alimentar estações meteorológicas remotas ou outros sensores ambientais. Isso pode ser especialmente útil em regiões polares que não vêem a luz do sol por meses, diz Raman. “Se você tem uma carga de baixa energia e precisa alimentá-la durante três meses de escuridão, isso pode ser uma maneira.”