Aumenta eficiência de gerador capaz de gerar eletricidade à noite

Redação do Site Inovação Tecnológica

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