Cientistas aproveitaram o contraste da iluminação causado pelas sombras como fonte indireta de energia
Pesquisadores da Universidade Nacional de Cingapura criaram um gerador capaz de produzir eletricidade utilizando células sombras, um efeito óptico tão comum para gerar eletricidade, o que pode significar energia limpa, verde de gratuita. O dispositivo, batizado de “gerador de energia de efeito sombra”, tira proveito do contraste na iluminação entre áreas iluminadas e sombreadas para gerar eletricidade.
Em aplicações fotovoltaicas ou optoeletrônicas convencionais, em que uma fonte constante de luz é usada para alimentar dispositivos, a presença de sombras é indesejável, prejudicando o desempenho dos dispositivos. Neste trabalho, foi aproveitado o contraste da iluminação causado pelas sombras como fonte indireta de energia.
“O contraste na iluminação induz uma diferença de tensão [elétrica] entre as seções sombreadas e iluminadas, resultando em uma corrente elétrica. Este novo conceito de captação de energia na presença de sombras não tem precedentes,” explicou o professor Tan Swee Ching.
Cada célula de sombra consiste em uma fina película de ouro depositada em uma pastilha de silício. O painel todo é formado por um conjunto dessas células dispostas em um filme plástico flexível e transparente. Como a camada de ouro usada é extremamente fina, a equipe garante que esses painéis poderiam ser fabricados em escala industrial a um custo mais baixo do que um painel de células solares comerciais de silício.
“Quando toda a célula SEG [Shaddow-Effect Generator] está sob iluminação ou na sombra, a quantidade de eletricidade gerada é muito baixa ou nenhuma. Quando uma parte da célula SEG é iluminada, uma saída elétrica significativa é detectada. Nós também descobrimos que a área da superfície ideal para geração de eletricidade é quando metade da célula SEG está iluminada e a outra metade está na sombra, uma vez que isso fornece área suficiente para geração e coleta de carga, respectivamente,” explicou o professor Andrew Wee.
Com base em experimentos de laboratório, um painel SEG formado por quatro células mostrou-se duas vezes mais eficiente do que a mesma quantidade de células solares comerciais de silício – desde que o painel fique constantemente sob efeito do mesmo diferencial de sombras – a energia coletada (1,2V) em condições de iluminação interna seria suficiente para alimentar um relógio digital.
Além disso, a equipe também verificou que o gerador elétrico de efeito sombra pode servir como um sensor autoalimentado para monitorar objetos em movimento: quando um objeto passa pelo painel, ele lhe lança uma sombra intermitente, induzindo uma corrente variável que registra a presença e o movimento do objeto.
Na próxima fase da pesquisa, a equipe pretende experimentar outros materiais na tentativa de substituir o ouro, para reduzir ainda mais o custo das células SEG.
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