Gerador eólico substitui pás por fitas ao vento

Redação do Site Inovação Tecnológica

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."

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