Usando os mesmos poderes do raio, nova tecnologia extrai eletricidade da umidade

O dispositivo, chamado Air-gen, é atualmente um ceifador do tamanho de uma unha, feito de um material fino com orifícios menores que um milésimo da largura de um fio de cabelo humano – chamados nanoporos – que produz eletricidade deixando moléculas de água eletricamente carregadas no ar. para passa. Ao aproveitar as mesmas forças que produzem o raio, o movimento através da membrana cria um desequilíbrio elétrico que resulta em uma corrente.

“Ao longo da história, não encontramos nenhuma maneira de capturar eletricidade no ar. É perigoso. É imprevisível. Acho que essas tecnologias estão transformando esse sonho em realidade.”

A partir de agora, o Air-gen pode gerar eletricidade suficiente para alimentar um pequeno sensor, como um monitor de frequência cardíaca, mas os autores dizem que a tecnologia tem potencial para ser feita em uma escala muito maior e usada como fonte de energia limpa. Pode ajudar a aumentar a energia eólica e solar.

Talvez a descoberta mais importante, Os autores escrevem De acordo com a revista Advanced Materials, qualquer número de materiais pode ser usado, incluindo a celulose, encontrada nas paredes celulares das plantas, desde que sejam projetados com poros pequenos o suficiente. Isso poderia abrir a porta para uma produção em massa barata. Os pesquisadores disseram que, ao contrário das baterias que requerem metais como lítio ou painéis solares que requerem silício, não haveria necessidade de mineração.

A tecnologia pode ser usada para pequenas tarefas pessoais, como carregar telefones celulares, e em uma escala maior para ajudar a alimentar a rede elétrica quando a energia solar e eólica não estiver gerando o suficiente. Disseram que o aparelho está funcionando A umidade varia de 20 a 100 por cento, observando que o deserto do Saara tem uma umidade média de 25 por cento. No entanto, quanto maior a umidade, maior a potência de saída.

“Como a umidade do ar está basicamente em toda parte, podemos obter constantemente eletricidade do ar”, disse Yao. “Eu chamo isso de solução energética sustentável, sustentável e abrangente.”

Alguns cientistas elogiaram as possibilidades do que muitos consideram uma descoberta nova e inovadora. James Torr, professor de química e nanoengenharia da Rice University, no Texas, que não participou do estudo, considerou o estudo fascinante e disse que poderia ter um “efeito enorme”.

“Sua simplicidade de publicação o torna tão atraente”, disse ele.

Guihua Yu, professor de ciência de materiais e engenharia mecânica da Universidade do Texas em Austin, que não participou do estudo, chamou-o de um trabalho de pesquisa muito novo e tecnologicamente importante. “Sustentabilidade é muito importante”, disse ele.

Mas alguns cientistas também disseram que as conclusões científicas do trabalho publicado ainda não fornecem o tipo de detalhe necessário para avaliar a praticidade, especialmente em larga escala.

“É difícil saber o que fazer com isso”, disse Donald Sadaway, professor emérito de química de materiais no MIT. “Não está claro que tipo de números práticos podem surgir. Os investidores perguntarão o que podemos esperar em termos de produção de energia em watts e custos.”

Ele destacou que um dos materiais utilizados no atual aparelho é o ouro.

“Não é bom do ponto de vista de custo”, disse ele.

Essa descoberta se baseia em descobertas anteriores, inclusive de Yao, que mostraram que a ideia de produzir eletricidade a partir da umidade poderia funcionar, mas apenas em casos limitados – com uma substância específica ou em situações específicas, como quando um dispositivo é exalado. Em seu trabalho mais recente, Yao e seus colegas descrevem uma técnica que tem muitos usos potenciais.

Os autores prevêem a ampliação das fontes de alimentação em nível de quilowatts para uso geral de eletricidade – o suficiente para atender à demanda doméstica. Eles escrevem que os dispositivos ultrafinos podem ser empilhados verticalmente, maximizando a quantidade de energia produzida enquanto mantêm uma pegada relativamente pequena.

Soren Gramma, CEO da Transaera, uma startup de energia limpa que melhora o ar-condicionado, disse que teve dificuldade em imaginar o Air-gen competindo contra o vento ou o sol, que já estão em escala, mas disse que poderia ver Eles encontrarem seu lugar no mercado . “Ele pode encontrar seu nicho talvez em pequenos dispositivos de potência”, disse ele.

Enquanto isso, os autores esperam ver essa tecnologia decolar.

“Estamos perseguindo o conceito de sustentabilidade energética”, disse Yao. “O que imagino é que, em algum momento no futuro, poderemos ter eletricidade limpa onde quer que formos.”

Sabrina Shankman pode ser contatada em sabrina.shankman@globe.com. Siga-a no Twitter @funcionário.