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domingo, 27 de setembro de 2020

Casa na árvore é feita de bambu e não usa nenhum prego ou parafuso

Pelo site Engenharia É


Para construir uma casa na árvore, você normalmente precisa de pregos ou parafusos, um martelo e pranchas de madeira. Mas Penda, uma empresa de arquitetura com sede em Pequim, projetou uma casa na árvore que não utiliza qualquer uma dessas coisas. Somente corda e hastes de bambu.

O conceito de design recentemente ganhou o segundo lugar na categoria de projeto de arquitetura em 2016.

Penda não construiu a casa da árvore ainda, mas é um protótipo de um pequeno modelo do sistema de bambu modular. A equipe chama o projeto “Rising Canes”, já que camadas de bambu serão empilhadas em cima umas das outras para formar a casa da árvore.

A equipe espera construir um modelo maior fora de Pequim em 2023 – onde cerca de 20.000 pessoas poderiam viver. 

Tecnologias de emissões negativas não vão resolver crise climática, dizem cientistas

Com informações da Universidade da Virgínia 


Tecnologias de emissões negativas não vão resolver crise climática, dizem cientistas
Vários estudos vêm confirmando que confiar na tecnologia não irá nos salvar das mudanças climáticas.
[Imagem: McLaren/Markusson - 10.1038/s41558-020-0740-1]

Tecnologias de emissões negativas

Uma equipe liderada por pesquisadores da Universidade da Virgínia, nos EUA, adverte que, quando se trata das mudanças climáticas, o mundo está fazendo uma aposta que pode não ser capaz de pagar.

O artigo da equipe, publicado pela revista Nature Climate Change, explora como os planos para evitar os piores efeitos do aquecimento do planeta podem trazer seus próprios efeitos colaterais indesejados.

Os modelos nos quais o IPCC (Painel Intergovernamental das Nações Unidas sobre Mudança Climática) e os tomadores de decisão em todo o mundo estão se baseando para desenvolver estratégias para cumprir os compromissos de neutralidade de carbono, todos eles, diz a equipe, assumem que tecnologias de emissões negativas estarão disponíveis como parte da solução.

As tecnologias de emissões negativas, ou TENs, removem dióxido de carbono (CO2) da atmosfera. As três abordagens mais amplamente estudadas são (1) bioenergia com captura e armazenamento de carbono, que envolve o cultivo de safras para produzir combustíveis e, a seguir, coletar e enterrar o CO2 da biomassa queimada; (2) plantar mais florestas; e (3) a captura direta de ar, um processo projetado para separar o CO2 do ar e armazená-lo permanentemente, provavelmente no subsolo.

"O problema é que ninguém testou essas tecnologias em escala de demonstração, muito menos em níveis massivos necessários para compensar as atuais emissões de CO2," pondera o professor Andres Clarens. "Nosso trabalho quantifica os custos [dessas tecnologias] para que possamos ter uma conversa honesta sobre isso antes de começarmos a fazer isso em grande escala. "

Tecnologias de emissões negativas não vão resolver crise climática, dizem cientistas
Todos os modelos considerados pelo IPCC dependem de novas tecnologias que ainda não estão garantidas.
[Imagem: Carnegie Institution]

Captura direta de ar

Para a pesquisa, a equipe usou um modelo integrado - um dos usados pelas Nações Unidas - chamado Modelo de Avaliação da Mudança Global e, em seguida, comparou os efeitos das três tecnologias de emissões negativas no abastecimento global de alimentos, no uso de água e na demanda de energia.

O trabalho consistiu então em analisar o papel que a captura de CO2 teria nos cenários climáticos futuros.

Os biocombustíveis e o reflorestamento ocupam vastos recursos de terra e água necessários para a agricultura, além do que os biocombustíveis também contribuem para a poluição pela fertilização. A captura direta de ar usa menos água do que o plantio de biocombustíveis e árvores, mas ainda exige muita água e ainda mais energia - em grande parte fornecida por combustíveis fósseis, anulando alguns dos benefícios da remoção de dióxido de carbono. Até recentemente, as tecnologias de ar direto também eram consideradas caras demais para serem incluídas nos planos de redução de emissões.

A análise da equipe mostra que a captura direta de ar pode começar removendo até três bilhões de toneladas de dióxido de carbono da atmosfera por ano por volta de 2035 - mais de 50% das emissões dos EUA em 2017, o ano mais recente para o qual dados confiáveis estão disponíveis.

Mas mesmo que os subsídios governamentais tornem viável a adoção rápida e ampla da captura direta de ar, precisaremos de biocombustíveis e de reflorestamento para cumprir as metas de redução de CO2. A análise mostrou que os preços das safras de alimentos básicos ainda aumentarão aproximadamente três vezes no mundo em relação aos níveis de 2010 e cinco vezes em muitas partes do mundo onde já existem desigualdades no custo das mudanças climáticas.

Tecnologias de emissões negativas não vão resolver crise climática, dizem cientistas
Já se sabia que as políticas ambientais podem ter efeitos colaterais indesejáveis, mas o pior pode vir mesmo da geoengenharia, que pode piorar o aquecimento global.
[Imagem: Martin Bruckner et al - 10.1088/1748-9326/ab07f5]

Sentar e esperar pela tecnologia

"A captura direta de ar pode suavizar - mas não eliminar - as compensações mais agudas resultantes da competição de terras entre terras agrícolas [para alimentos] e terras necessárias para novas florestas e bioenergia," escreveram os pesquisadores.

Os custos que permanecem aumentam com o tempo, tornando as ações determinadas e multifacetadas para reduzir as emissões de dióxido de carbono e removê-lo da atmosfera ainda mais urgentes, argumentam eles.

"Precisamos nos afastar dos combustíveis fósseis de forma ainda mais agressiva do que muitas instituições estão considerando," disse Clarens. "As tecnologias de emissões negativas são o suporte que a ONU e muitos países esperam que um dia nos salvem, mas elas terão efeitos colaterais para os quais temos que estar preparados. É uma grande aposta sentar e esperar pela próxima década dizendo, 'Estamos tranquilos porque vamos dispor dessa tecnologia em 2030'; mas então descobrirmos que há falta de água e que não podemos fazer isso."

"Antes de apostarmos tudo o que temos, vamos entender quais serão as consequências. Esta pesquisa pode nos ajudar a evitar algumas das armadilhas que podem surgir dessas iniciativas," finalizou o pesquisador Jay Fuhrman.

Bibliografia:

Artigo: Food-energy-water implications of negative emissions technologies in a 1.5 °C future
Autores: Jay Fuhrman, Haewon McJeon, Pralit Patel, Scott C. Doney, William M. Shobe, Andres F. Clarens
Revista: Nature Climate Change
DOI: 10.1038/s41558-020-0876-z

Gerador eólico substitui pás por fitas ao vento

Redação do Site Inovação Tecnológica


Gerador eólico substitui pás por fitas ao vento
O gerador de fitas permite produzir eletricidade até mesmo de brisas suaves.
[Imagem: Xin Chen, Xiaojing Mu, and Ya Yang]

Gerador eólico de fitas

A maior parte do vento é fraco demais para empurrar as pás de uma turbina eólica, mas agora pesquisadores chineses projetaram um gerador eólico em miniatura capaz de gerar eletricidade a partir de brisas tão suaves quanto as geradas por uma pessoa caminhando.

Por enquanto, a inovação pertence ao campo dos nanogeradores e da colheita de energia, uma tecnologia em que minúsculos geradores eliminam a necessidade de baterias de aparelhos de baixo consumo, incluindo sensores ambientais e dispositivos da internet das coisas.

Mas a equipe já tem planos de fabricar versões grandes, que poderão gerar eletricidade dispensando os aparatos rígidos dos atuais geradores eólicos.

Fugindo da rigidez típica dos nanogeradores piezoelétricos, a miniturbina consiste em nada mais do que duas fitas plásticas que geram eletricidade tão logo recebam um sopro capaz de movimentá-las.

Assim como ocorre quando se esfrega uma bexiga no cabelo, os dois plásticos ficam eletricamente carregados por seu contato, um fenômeno chamado efeito triboelétrico. Mas, em vez de deixar seu cabelo em pé como o de Einstein, a eletricidade gerada pelas duas tiras de plástico é capturada e armazenada.

"Você pode coletar a energia da brisa em sua vida cotidiana," disse o professor Ya Yang, do Instituto de Nanoenergia e Nanossistemas de Pequim. "Nós colocamos nosso nanogerador no braço de uma pessoa e o fluxo de ar do braço balançando foi suficiente para gerar energia."

Gerador eólico substitui pás por fitas ao vento
O protótipo é pequeno, mas a equipe já pensa em construir versões grandes do gerador eólico de fitas.
[Imagem: Xin Chen et al. - 10.1016/j.xcrp.2020.100207]

Geradores pequenos e grandes

Uma brisa suave de 1,6 metro por segundo (m/s) - equivalente a 5,7 quilômetros por hora (km/h) - foi suficiente para acionar o nanogerador, mas seu melhor desempenho foi alcançado quando a velocidade do vento estava entre 4 e 8 m/s (14,2 a 28,6 km/h), uma velocidade que permite que as duas tiras de plástico vibrem em sincronia.

O dispositivo alcançou uma eficiência de conversão de vento em eletricidade de 3,23%, um valor que excede o desempenho relatado anteriormente na colheita de energia eólica. E a energia gerada foi suficiente para alimentar 100 LEDs ou sensores de temperatura.

O professor Yang afirma que tem duas visões para as próximas etapas do projeto: uma pequena e uma grande.

A pequena é criar geradores minúsculos, que possam substituir as baterias de pequenos aparelhos eletrônicos. Mas ele também quer criar versões grandes do seu gerador: "Podemos colocar esses dispositivos onde as turbinas eólicas tradicionais não podem alcançar. Podemos colocá-los nas montanhas ou no topo de edifícios para obter energia sustentável."

Bibliografia:

Artigo: A Triboelectric Nanogenerator Exploiting the Bernoulli Effect for Scavenging Wind Energy
Autores: Xin Chen, Xingchen Ma, Weiwei Ren, Lingxiao Gao, Shan Lu, Daqiao Tong, Fayang Wang, Yu Chen, Yi Huang, Hao He, Baoping Tang, Jiajia Zhang, Xiaoqing Zhang, Xiaojing Mu, Ya Yang
Revista: Cell Reports Physical Science
Vol.: 1, Issue 9, 100207
DOI: 10.1016/j.xcrp.2020.100207

quarta-feira, 16 de setembro de 2020

Filme holográfico 3D verdadeiro vira realidade

Redação do Site Inovação Tecnológica


Filme holográfico 3D verdadeiro é demonstrado
A demonstração mostra a Terra girando, com a imagem suspensa no ar, sem uma tela de projeção.
[Imagem: Izumi et al. - 10.1364/OE.399369]

Hologramas 3D verdadeiros
Pesquisadores japoneses demonstraram uma nova tecnologia de projeção capaz de mostrar vídeos holográficos verdadeiros - com imagens verdadeiramente tridimensionais.
Tal como a famosa projeção da Princesa Lea em Guerra nas Estrelas, as imagens realmente flutuam no ar.
Embora projeções holográficas sejam cada vez mais comuns em shows e musicais, elas não são feitas com hologramas verdadeiros, mas com uma versão atualizada de um truque teatral muito antigo, que engana nossos olhos com espelhos e feixes de luz - basta sair um pouquinho para o lado da área da plateia para que a ilusão se revele.
Mas um trio de engenheiros da Universidade de Agricultura e Tecnologia de Tóquio demonstrou agora um filme holográfico genuíno que, curiosamente, é inspirado na reprodução sequencial dos primeiros projetores cinematográficos do século XIX.
Metassuperfícies
Antes da digitalização dos cinemas, os filmes consistiam em rolos de películas finas, nas quais havia uma sequência de fotografias estáticas, cada uma representando um quadro de uma sequência de movimentos. Bastava então fazer o rolo girar na velocidade correta e, conforme as fotografias eram mostradas em sequência, criava-se a ilusão do movimento na tela.
Ryota Izumi e seus colegas fizeram o mesmo, com a diferença de que, em vez de fotografias estáticas, cada quadro é formado por uma metassuperfície, uma película com apenas alguns nanômetros de espessura, cuja microestrutura é artificialmente trabalhada de forma a manipular a luz do projetor de maneiras muito precisas, criando o holograma - uma metassuperfície é uma versão 2D dos metamateriais usadas para criar os mantos de invisibilidade.
Depois de projetar em computador uma metassuperfície para cada imagem individual, Isumi imprimiu uma sequência de 48 metassuperfícies retangulares, cada uma difratando a luz do laser que brilhou sobre ela - o projetor - de forma a produzir uma imagem tridimensional holográfica verdadeira aparecendo no ar e visível da maioria dos ângulos da sala.
Cada um dos quadros é ligeiramente diferente - como acontece com um rolo de filme tradicional - gerando 48 imagens da rotação da Terra. O filme holográfico foi reproduzido projetando sequencialmente cada quadro a uma taxa de 30 quadros por segundo - a taxa de quadros usada na maioria das transmissões ao vivo pela TV.
"Estamos usando um laser de hélio-neon como fonte de luz, que produz uma imagem holográfica avermelhada," explicou o professor Kentaro Iwami. "Portanto, nosso objetivo é aprimorá-lo para eventualmente produzir cores. E queremos que [as imagens] sejam visíveis de qualquer ângulo: uma projeção 3D de 'hemisfério inteiro'."
Filme holográfico 3D verdadeiro é demonstrado
Esquema da projeção holográfica e fotos das metassuperfícies que compõem os quadros do filme.
[Imagem: Izumi et al. - 10.1364/OE.399369]
Acelerando o cinema holográfico
Uma impressora de litografia de feixe de elétrons levou seis horas e meia para desenhar os 48 quadros em uma película quase inteiramente de ouro. Assim, um filme holográfico de seis minutos levaria pouco mais de 800 horas para ser desenhado, calculam os pesquisadores - este filme de demonstração mostrando a Terra girando dura cerca de 1,5 segundo.
Outro passo que a equipe pretende dar é tentar usar um material mais parecido com a celuloide dos filmes comuns de cinema, que poderia ser gravado com uma tecnologia mais rápida.
Bibliografia:

Artigo: Metasurface holographic movie: a cinematographic approach
Autores: Ryota Izumi, Satoshi Ikezawa, Kentaro Iwami
Revista: Optics Express
Vol.: 28, Issue 16, pp. 23761-23770
DOI: 10.1364/OE.399369

sexta-feira, 11 de setembro de 2020

Brasileiro torna fabricação de fibras ópticas 100x mais barata

Com informações da Agência Fapesp



Brasileiro torna fabricação de fibras ópticas 100x mais barata
Esquema da configuração de extrusão da fibra com uma extrusora de filamento comercial. O detalhe mostra imagens dos bicos impressos em 3D - da esquerda para a direita, uma fibra de cristal fotônico de dois anéis, uma fibra de núcleo oco e uma fibra de núcleo suspenso.
[Imagem: 10.1038/s41598-020-66632-3]

Fibras ópticas mais baratas
Um novo processo de fabricação de fibras ópticas especiais - muito mais simples, rápido e barato do que os tradicionais - foi desenvolvido pelo pesquisador Cristiano Cordeiro, professor do Instituto de Física da Unicamp (Universidade Estadual de Campinas).
Cristiano já havia sido responsável por outra inovação há cerca de dois anos, quando criou fibras ópticas por impressão 3D.
Agora ele desenvolveu o novo método de fabricação durante um intercâmbio de pesquisa com a Universidade de Adelaide, na Austrália.
"O processo convencional necessita de um equipamento enorme e extremamente caro. E demanda quase uma semana de trabalho. Nosso processo pode ser realizado com um equipamento de bancada, no mínimo 100 vezes mais barato. E vai do grão de polímero à fibra microestruturada pronta em menos de uma hora. Com ele, muito mais pesquisadores e laboratórios estarão em condições de produzir suas próprias fibras ópticas," disse Cristiano.
O procedimento de fabricação lembra o método de extrusão utilizado na fabricação de macarrões: uma massa mole é pressionada e empurrada através de um molde, e o fio, com sua estrutura interna, sai pela outra ponta.
"A produção convencional exige uma sequência de etapas e equipamentos de alta complexidade, como a torre de fabricação. É preciso, primeiro, criar uma versão macroscópica da fibra, com dois a dez centímetros de diâmetro. Essa estrutura é então aquecida e controladamente tracionada pela torre de fabricação. A massa se conserva, e o diâmetro diminui enquanto o comprimento aumenta. Nosso método simplifica e barateia enormemente o procedimento. Alimentado com grãos de polímero, o dispositivo que concebemos vai da matéria-prima ao produto final em uma única etapa," descreveu Cristiano.
Brasileiro torna fabricação de fibras ópticas 100x mais barata
O design dos moldes permite o controle preciso das estruturas internas da fibra.
[Imagem: Cordeiro et al. - 10.1038/s41598-020-66632-3]
Fibras microestruturadas
O procedimento permite fabricar não apenas as fibras totalmente sólidas, nas quais a luz é transmitida por meio de um núcleo com maior índice de refração, mas também as fibras microestruturadas, que possuem um arranjo de buracos paralelos ao eixo longitudinal, possibilitando maior controle das propriedades ópticas e mais funcionalidades, incluindo a oportunidade de guiar luz com baixa perda de energia em um canal de ar.
"Para simplificar a fabricação das fibras ópticas especiais, utilizamos equipamentos e técnicas que têm ficado cada vez mais baratos e corriqueiros devido à popularização das impressoras 3D. O único equipamento usado é uma extrusora horizontal, semelhante às empregadas na fabricação de filamentos para impressoras 3D. Esse dispositivo, não maior do que um forno de micro-ondas, tem custo extremamente reduzido quando comparado com a torre de fabricação. O molde de titânio, com partes sólidas e orifícios, é acoplado na saída da extrusora," descreveu Cristiano.
Devido à intrincada estrutura interna das fibras, os pesquisadores produziram os moldes por meio de manufatura aditiva, utilizando impressoras 3D apropriadas. Vale destacar que este tipo de serviço de manufatura pode ser contratado a empresas especializadas, de modo que o único equipamento necessário para a fabricação da fibra é mesmo a extrusora horizontal.
Bibliografia:

Artigo: Ultra-simplified Single-Step Fabrication of Microstructured Optical Fiber
Autores: Cristiano M. B. Cordeiro, Alson K. L. Ng, Heike Ebendorff-Heidepriem
Revista: Nature Scientific Reports
Vol.: 10, Article number: 9678
DOI: 10.1038/s41598-020-66632-3

Tecnologias de emissões negativas não vão resolver crise climática, dizem cientistas

Com informações da Universidade da Virgínia




Tecnologias de emissões negativas não vão resolver crise climática, dizem cientistas
Vários estudos vêm confirmando que confiar na tecnologia não irá nos salvar das mudanças climáticas.
[Imagem: McLaren/Markusson - 10.1038/s41558-020-0740-1]

Tecnologias de emissões negativas
Uma equipe liderada por pesquisadores da Universidade da Virgínia, nos EUA, adverte que, quando se trata das mudanças climáticas, o mundo está fazendo uma aposta que pode não ser capaz de pagar.
O artigo da equipe, publicado pela revista Nature Climate Change, explora como os planos para evitar os piores efeitos do aquecimento do planeta podem trazer seus próprios efeitos colaterais indesejados.
Os modelos nos quais o IPCC (Painel Intergovernamental das Nações Unidas sobre Mudança Climática) e os tomadores de decisão em todo o mundo estão se baseando para desenvolver estratégias para cumprir os compromissos de neutralidade de carbono, todos eles, diz a equipe, assumem que tecnologias de emissões negativas estarão disponíveis como parte da solução.
As tecnologias de emissões negativas, ou TENs, removem dióxido de carbono (CO2) da atmosfera. As três abordagens mais amplamente estudadas são (1) bioenergia com captura e armazenamento de carbono, que envolve o cultivo de safras para produzir combustíveis e, a seguir, coletar e enterrar o CO2 da biomassa queimada; (2) plantar mais florestas; e (3) a captura direta de ar, um processo projetado para separar o CO2 do ar e armazená-lo permanentemente, provavelmente no subsolo.
"O problema é que ninguém testou essas tecnologias em escala de demonstração, muito menos em níveis massivos necessários para compensar as atuais emissões de CO2," pondera o professor Andres Clarens. "Nosso trabalho quantifica os custos [dessas tecnologias] para que possamos ter uma conversa honesta sobre isso antes de começarmos a fazer isso em grande escala. "
Tecnologias de emissões negativas não vão resolver crise climática, dizem cientistas
Todos os modelos considerados pelo IPCC dependem de novas tecnologias que ainda não estão garantidas.
[Imagem: Carnegie Institution]
Captura direta de ar
Para a pesquisa, a equipe usou um modelo integrado - um dos usados pelas Nações Unidas - chamado Modelo de Avaliação da Mudança Global e, em seguida, comparou os efeitos das três tecnologias de emissões negativas no abastecimento global de alimentos, no uso de água e na demanda de energia.
O trabalho consistiu então em analisar o papel que a captura de CO2 teria nos cenários climáticos futuros.
Os biocombustíveis e o reflorestamento ocupam vastos recursos de terra e água necessários para a agricultura, além do que os biocombustíveis também contribuem para a poluição pela fertilização. A captura direta de ar usa menos água do que o plantio de biocombustíveis e árvores, mas ainda exige muita água e ainda mais energia - em grande parte fornecida por combustíveis fósseis, anulando alguns dos benefícios da remoção de dióxido de carbono. Até recentemente, as tecnologias de ar direto também eram consideradas caras demais para serem incluídas nos planos de redução de emissões.
A análise da equipe mostra que a captura direta de ar pode começar removendo até três bilhões de toneladas de dióxido de carbono da atmosfera por ano por volta de 2035 - mais de 50% das emissões dos EUA em 2017, o ano mais recente para o qual dados confiáveis estão disponíveis.
Mas mesmo que os subsídios governamentais tornem viável a adoção rápida e ampla da captura direta de ar, precisaremos de biocombustíveis e de reflorestamento para cumprir as metas de redução de CO2. A análise mostrou que os preços das safras de alimentos básicos ainda aumentarão aproximadamente três vezes no mundo em relação aos níveis de 2010 e cinco vezes em muitas partes do mundo onde já existem desigualdades no custo das mudanças climáticas.
Tecnologias de emissões negativas não vão resolver crise climática, dizem cientistas
Já se sabia que as políticas ambientais podem ter efeitos colaterais indesejáveis, mas o pior pode vir mesmo da geoengenharia, que pode piorar o aquecimento global.
[Imagem: Martin Bruckner et al - 10.1088/1748-9326/ab07f5]
Sentar e esperar pela tecnologia
"A captura direta de ar pode suavizar - mas não eliminar - as compensações mais agudas resultantes da competição de terras entre terras agrícolas [para alimentos] e terras necessárias para novas florestas e bioenergia," escreveram os pesquisadores.
Os custos que permanecem aumentam com o tempo, tornando as ações determinadas e multifacetadas para reduzir as emissões de dióxido de carbono e removê-lo da atmosfera ainda mais urgentes, argumentam eles.
"Precisamos nos afastar dos combustíveis fósseis de forma ainda mais agressiva do que muitas instituições estão considerando," disse Clarens. "As tecnologias de emissões negativas são o suporte que a ONU e muitos países esperam que um dia nos salvem, mas elas terão efeitos colaterais para os quais temos que estar preparados. É uma grande aposta sentar e esperar pela próxima década dizendo, 'Estamos tranquilos porque vamos dispor dessa tecnologia em 2030'; mas então descobrirmos que há falta de água e que não podemos fazer isso."
"Antes de apostarmos tudo o que temos, vamos entender quais serão as consequências. Esta pesquisa pode nos ajudar a evitar algumas das armadilhas que podem surgir dessas iniciativas," finalizou o pesquisador Jay Fuhrman.
Bibliografia:

Artigo: Food-energy-water implications of negative emissions technologies in a 1.5 °C future
Autores: Jay Fuhrman, Haewon McJeon, Pralit Patel, Scott C. Doney, William M. Shobe, Andres F. Clarens
Revista: Nature Climate Change
DOI: 10.1038/s41558-020-0876-z

Aumenta eficiência de gerador capaz de gerar eletricidade à noite

Redação do Site Inovação Tecnológica




Aumenta eficiência de gerador capaz de gerar eletricidade à noite
O conceito de refrigeração radiativa foi usado em conjunto com a geração termoelétrica de eletricidade.
[Imagem: Lingling Fan/Wei Li/Stanford University]

Refrigeração passiva
A chamada refrigeração radiativa é uma espécie de "anti-célula solar", permitindo enviar calor para o espaço sem gastar energia.
Isso permite gerar eletricidade à noite ou construir aparelhos de ar-condicionado que mandam o calor para o espaço.
Há pouco mais de um ano, engenheiros da Universidade do Stanford, nos EUA, criaram um gerador noturno de eletricidade que aproveitava o frio do espaço para gerar 64 nanowatts por metro quadrado - pouco demais para qualquer aplicação prática, mas inegavelmente uma demonstração marcante de uma tecnologia promissora.
A equipe melhorou muito seu sistema, que agora já consegue gerar 2,2 Watts por metro quadrado, o que já é suficiente para aplicações como segurança e monitoramento ambiental, por exemplo.
"Estamos trabalhando para desenvolver a geração de iluminação sustentável de alto desempenho que possa fornecer a todos - incluindo aqueles em áreas rurais e em regiões mais pobres - acesso a fontes de energia de iluminação confiáveis e sustentáveis de baixo custo. Uma fonte de energia modular também pode alimentar sensores fora da rede usados em uma variedade de aplicações e ser usado para converter calor residual de automóveis em energia utilizável," disse o pesquisador Lingling Fan.
Refrigeração radiativa
Uma das maneiras mais eficientes de gerar eletricidade usando a refrigeração radiativa é usar um gerador de energia termoelétrica. Esses dispositivos usam materiais termoelétricos para gerar energia, convertendo diferenças de temperatura entre uma fonte de calor e o lado frio do dispositivo - o resfriador radiativo - em uma corrente elétrica.
No novo trabalho, os pesquisadores otimizaram cada etapa da geração de energia termoelétrica para maximizar a geração de energia noturna a partir de um dispositivo para ser usado no telhado. Eles melhoraram a captação de energia, para que mais calor flua do ar circundante para o sistema, e incorporaram novos materiais termoelétricos disponíveis comercialmente, que aumentaram o quão bem essa energia é usada pelo dispositivo.
"Uma das inovações mais importantes foi projetar um emissor seletivo que é conectado ao lado frio do dispositivo," contou o pesquisador Wei Li. "Isso otimiza o processo de resfriamento radiativo para que o gerador de energia possa se livrar de forma mais eficiente do calor excessivo."
Bibliografia:

Artigo: Maximal nighttime electrical power generation via optimal radiative cooling
Autores: Lingling Fan, Wei Li, Weiliang Jin, Meir Orenstein, Shanhui Fan
Revista: Optics Express
Vol.: 28 (17): 25460
DOI: 10.1364/OE.397714

sábado, 5 de setembro de 2020

Estudante brasileira de engenharia faz casa impressa em 3D em 48h e vai representar o Brasil na Rússia

Pelo site Engenharia É


Uma casa foi construída em Natal, no Rio Grande do Norte, por meio de tecnologia que imprimiu o concreto. A solução, idealizada pela aluna do 9º semestre do curso de Engenharia Elétrica do UniCEUB, Juliana de Almeida Martinelli, fez com que a impressão 3D das paredes da casa fosse realizada em apenas 48 horas.
Com a invenção, a estudante de 28 anos foi uma das cinco selecionadas para integrar a Comissão da Juventude do BRICs. A futura engenheira embarca para a Rússia no dia 20 de setembro, para participar do evento “Incubadora de Negócios Internacional da Juventude dos BRICs”.
A edificação de 66 m² conta com os vãos de porta e parede. A tecnologia reduziu os custos da construção, que ficou em torno de R$30,00 o m². Segundo a estudante de engenharia, esse valor ainda pode ser reduzido. Considerando os acabamentos da casa, o valor total da obra foi estimado em R$ 50 o m².

Juliana Martinelli irá apresentar seu trabalho à frente da InovaHouse3D. A startup é focada em impressões em 3D em concreto. O equipamento criado por Juliana produz placas de concreto para facilitar a montagem de casas, com preços mais acessíveis. Além disso, as construções feitas com a impressora são mais limpas, seguras e sustentáveis.
“Minha missão no evento é posicionar o Brasil como desenvolvedor da tecnologia de impressão 3D de concreto (3DCP), tendo em vista que a China e a Rússia são referência nessa tecnologia. Além de levar outros projetos que trabalho, na área de cidades inteligentes e educação empreendedora”, explicou Juliana.
O projeto deu origem a startup InovaHouse3D, que iniciou em 2015 com Pesquisa e Desenvolvimento, e evoluiu hoje para uma parceria com a equipe de engenheiros de Natal que desenvolveu a primeira Casa 3D do Brasil.
“O principal impacto do nosso projeto na indústria nacional da construção está na otimização do processo construtivo por meio da industrialização e automação do operacional no canteiro. Essa tecnologia aumenta a previsibilidade da obra, reduz o desperdício de material, melhora a precisão da planta executada e abre espaço para inovação em material e em geometrias de obras”, afirmou a estudante.
O Fórum de Juventude do Brics se insere nas 100 reuniões preparatórias, além de 15 reuniões em âmbito ministerial, encontros de altos funcionários, eventos técnicos e atividades nas áreas de cultura, educação e esporte, que antecedem Reunião de Chefes de Estado do Brics, que reúne os chefes de estados desses países.
O evento faz parte de uma série de iniciativas da agência de juventude da Rússia, tendo em vista a presidência pró-tempore do BRICS exercida pelo país. O governo Russo enviou esta lista de iniciativas e a Secretaria Nacional da Juventude, ligada ao Ministério da Mulher, da Família e dos Direitos Humanos, realizou esta ponte entre os organizadores do evento e a sociedade civil.
De acordo com o ministério, Juliana Martinelli foi indicada para o evento por ser fundadora e CEO da InovaHouse3D, a primeira empresa Latino Americana a desenvolver uma impressora 3D para a construção civil. A estudante também foi uma das organizadoras do Capítulo Brasília da Singularity University, com a proposta de movimentar os temas de “Cidades, Dados e Pessoas”.
A pasta ressaltou que a estudante também esteve presente na lista da Forbes Under 30 Brasil aos 27 anos de idade, na edição de janeiro do ano passado.
Para indicar um estudante, a pasta considera os seguintes critérios:
– que o indicado seja um jovem empreendedor ou que trabalhasse com empreendedorismo voltado ao público jovem;
– que sua atuação tivesse ligação com as novas tecnologias da quarta revolução industrial, Juliana foi convidada para representar o Brasil por cumprir os requisitos, não gerando ônus à Administração Pública Federal tendo em vista que a viagem será custeada pelos próprios indicados.