Chip da saúde monitora glicose e colesterol

Redação do Site Inovação Tecnológica 

"Este é o primeiro chip capaz de medir não apenas o pH e a temperatura, mas também moléculas relacionadas ao metabolismo, como glicose, lactato e colesterol." [Imagem: Alain Herzog / EPFL]

Monitoramento do metabolismo

A ideia de um chip de identificação para ser implantado sob a pele nunca pegou, provavelmente por não oferecer benefícios práticos.

Mas que tal um chip que monitore sua saúde e avise-lhe pelo celular qualquer anormalidade?

A ideia da equipe da Escola Politécnica Federal de Lausanne, na Suíça, é atingir inicialmente um público que precise monitorar continuamente níveis de substâncias no corpo, como glicose ou colesterol.

A seguir, eles pretendem fornecer uma plataforma para liberação controlada de medicamentos no organismo.

"Este é o primeiro chip capaz de medir não apenas o pH e a temperatura, mas também moléculas relacionadas ao metabolismo, como glicose, lactato e colesterol, bem como medicamentos," explica Sandro Carrara, líder da equipe.

Chip da saúde

O chip, medindo um centímetro de comprimento, usa a mesma técnica das etiquetas RFID para transmitir seus dados e capturar energia do ambiente, o que evita o uso de baterias internas.

Contudo, o protótipo ainda usa uma bateria externa, colada sobre a pele por um adesivo, transmitindo sua energia para o chip por meio de uma bobina - portanto, sem fios.

O biochip funciona de maneira autônoma graças a um conjunto de sensores eletroquímicos que não dependem de enzimas para operar, o que os torna particularmente versáteis, podendo reagir a uma grande variedade de compostos por semanas.

O chip foi testado com sucesso em camundongos vivos, monitorando continuamente o nível de glicose e de paracetamol no corpo das cobaias.

Assim, se não encontrarem adeptos entre os humanos, os pesquisadores acreditam que sua tecnologia poderá ser útil nos laboratórios, permitindo o monitoramento das cobaias de forma menos invasiva e mais precisa, o que é essencial no desenvolvimento de novos medicamentos.

Toneladas de ouro e prata vão parar no lixo

Com informações da Agência Fapesp 

Tesouro desprezado

O lixo eletrônico é um problema sério, mas também é um recurso valioso.

Segundo instituições ligadas à Organização das Nações Unidas (ONU), cerca de 320 toneladas de ouro e 7,5 mil toneladas de prata são utilizadas anualmente para a produção de aparelhos eletrônicos como computadores, tablets e celulares.

O valor dos metais empregados soma cerca de US$ 21 bilhões - US$ 16 bilhões em ouro e US$ 4 bilhões em prata - a cada ano.

E, quando os aparelhos são descartados, menos de 15% do ouro e da prata são recuperados.

O resultado do acúmulo constante é que o lixo eletrônico mundial contém "depósitos" de metais preciosos de 40 a 50 vezes mais ricos do que os contidos no subsolo, de acordo com dados apresentados na semana passada em reunião organizada pela Universidade das Nações Unidas e pela Global e-Sustainability Initiative (GeSI) em Gana, África.

Ouro e prata no lixo

As quantidades de ouro e prata que vão parar no lixo aumentam à medida que crescem as vendas de aparelhos como os tablets, cujas vendas em 2012 chegaram a 100 milhões de unidades em todo o mundo, número que dobrou até 2014.

Produtos elétricos e eletrônicos consumiram 197 toneladas em 2001, equivalentes a 5,3% da oferta mundial do metal.

Em 2011, foram 320 toneladas, com 7,7% do total disponível.

Apesar do crescimento de cerca de 15% na oferta de ouro na última década, o preço do metal disparou, aumentando cinco vezes entre 2001 e 2011, segundo o levantamento.

Lixo eletrônico como recurso

"Em vez de olharmos para o lixo eletrônico como um fardo, precisamos encará-lo como uma oportunidade", disse Alexis Vandendaelen, representante daUmicore Precious Metals Refining, da Bélgica, durante o evento.

De acordo com os especialistas, além de melhores padrões de consumo sustentável, os sistemas de reciclagem precisam melhorar para lidar com o novo tipo de lixo, mais valioso, porém mais difícil de trabalhar do que plástico ou papel.

De acordo com o levantamento feito pela GeSI e pela iniciativa Solving the E-Waste Problem (StEP) - que envolve organizações da ONU, da sociedade civil e empresas -, cerca de 25% do ouro é perdido e não pode ser recuperado por conta dos processos de desmanche empregados nos países mais desenvolvidos. Nos países em desenvolvimento, o total inviabilizado chega a 50%.

Metais no lixo eletrônico

Para os especialistas presentes na reunião em Gana, o lixo eletrônico não deve ser encarado como lixo, mas como recurso, uma vez que representa uma importante fonte de renda e sua reciclagem é fundamental para a preservação do ambiente e para o desenvolvimento sustentável.

E isso não se aplica apenas ao ouro e à prata, mas a diversos outros metais, como cobre, paládio, platina, cobalto ou estanho, contidos nos produtos eletrônicos descartados.

"Precisamos recuperar elementos raros de modo a poder continuar a fabricar produtos de tecnologia da informação, baterias para carros elétricos, painéis solares, televisores de tela plana e uma infinidade de outros produtos populares", disse Ruediger Kuehr, secretário executivo da StEP.

"Um dia - espero que mais cedo do que tarde -, as pessoas vão olhar para trás e perguntar como foi que nós conseguimos ser tão cegos e desperdiçar tanto nossos recursos naturais", disse Kuehr.

Aterro de proporções épicas terá impacto colossal

Redação do Site Inovação Tecnológica 

Proposta desenvolvida por engenheiros do MIT para ocupação dos 401 quilômetros quadradas do maior aterro do mundo.[Imagem: ORG]

Aterro mais famoso do mundo é do aeroporto internacional de Kansai, em Osaka, um dos quatro construídos em "ilhas artificiais" no Japão. Mas, com seus meros 4 km², ele não é o maior, perdendo longe para o Palm Deira, que está sendo construído em Dubai e que terá residências, shoppings, clubes e áreas esportivas espalhados em uma área aterrada de 8,5 por 14 km (119 km²).

O maior aterro do mundo

O governo da Coréia do Sul, contudo, não quer deixar margens a dúvidas sobre qual será o maior aterro do mundo. As autoridades daquele país lançaram um concurso internacional para que arquitetos do mundo todo possam sugerir o melhor uso dos 400 km² planejados para um aterro de proporções épicas que deverá ser construído na Baía de Saemangeum, na costa oeste do país.

Os arquitetos estão entusiasmados com as proporções do aterro, cuja escala está inaugurando uma nova categoria de projetos que já está sendo chamada de arte territorial. Pequenas cidades construídas em diversas ilhas artificiais deverão acomodar uma população de 600 mil habitantes.

Impactos ambientais do super aterro

Os biólogos e ambientalistas, contudo, estão em pé de guerra contra o projeto. A área é um banhado com uma riquíssima biodiversidade e local de reprodução de inúmeras espécies de aves endêmicas e migratórias, além de habitat de uma rica fauna de animais aquáticos.

Uma parte significativa de dano, contudo, já foi feita: um muro de contenção de 33 quilômetros de extensão já provocou danos ambientais irreversíveis. O governo da Coréia do Sul afirma que o projeto do novo aterro deverá levar esses danos em consideração e tentar revertê-los "na medida do possível."

A batalha já parece ter um vencedor: a pressão por áreas para novas construções é muito grande na Coréia, um país cujo território tem 70% de sua área coberta por montanhas.

Conheça as tecnologias mais promissoras para capturar CO2

Com informações do Sintef 

Estamos trabalhando

Pesquisadores lançaram recentemente um manifesto afirmando que as tecnologias para captura de CO2 estão paralisadas ou avançando devagar demais.

Segundo o Global CCS Institute - CCS é a sigla em inglês para captura e sequestro de carbono - há atualmente no mundo 75 projetos tentando desenvolver tecnologias para retirar o CO2 da atmosfera, ou evitar que ele saia das chaminés.

Em 2012 foram anunciados nove projetos novos. O problema é que oito dos anteriores resultaram em fracasso, deixando o balanço praticamente sem crescimento.

Talvez em reação a isso, a Noruega, um dos países mais atuantes na área, decidiu anunciar um resumo dos seus projetos mais promissores.

Vários deles estão sendo desenvolvidos com parceiros da indústria e da academia, tanto na própria Noruega, quanto em outros países europeus.

Projeto Solvit. [Imagem: Aker]

SOLVIT: Captura de CO2 com a utilização de solventes

Usar aminas convencionais para capturar grandes emissões de CO2 industrial é altamente intensivo em energia.

O Solvit, um dos maiores projetos europeus de pesquisa para a captura de CO2, está enfrentando justamente este desafio.

O objetivo do projeto "Solventes para a próxima geração de sistemas de pós-combustão para captura de CO2" é desenvolver produtos químicos e processos otimizados para a pós-combustão.

Atualmente na metade de sua agenda de oito anos, o projeto SOLVIT já conseguiu reduzir o gasto de energia em 35%.

Os pesquisadores afirmam que sua meta de redução de 50% está ao alcance e deverá ser obtida nos próximos quatro anos.

O projeto já conta com uma planta em larga escala para demonstração da tecnologia e verificação de seu funcionamento industrial.

Projeto ZEG. [Imagem: Sintef]

ZEG: Produção de eletricidade e hidrogênio com emissão zero

O projeto ZEG - Zero Emission Gas ou Gás com Emissões Zero - é um dos mais arrojados e mais promissores na agenda, sobretudo pelo seu um potencial de alcançar uma alta eficiência energética.

O objetivo é recuperar mais de 80% da energia contida no gás natural - um carro recupera cerca de 25% da energia contida na gasolina.

O que torna este projeto diferente, e mais arrojado, é que ele produz eletricidade e hidrogênio enquanto captura o CO2.

O processo ZEG, atualmente em fase de planta-piloto, integra a captura de CO2 em um processo maior, em contraste com os sistemas de pré e a pós combustão.

O projeto deverá sair da escala de laboratório para uma instalação piloto de 50 kW construída em Lillestrom, Noruega, até o final de 2013.

Esquema da combustão química em circuito fechado. [Imagem: Wikipedia/NiallMcG]

Combustão Química em Circuito Fechado

O processo conhecido como CLC (Chemical Looping Combustion) é outra alternativa promissora para a captura de CO2 e a produção simultânea de energia.

Um sistema de combustão química de circuito fechado é formado por dois reatores.

No primeiro, é queimado gás natural ou carvão, juntamente com um óxido metálico, o qual é reduzido para seu metal.

No outro reator, o metal é convertido de volta ao seu estado de óxido metálico.

Usando o oxigênio como veículo, o gás de combustão (ar mais combustível) é dividido em partes.

O nitrogênio é separado no início do processo de combustão, enquanto o vapor se condensa.

O gás remanescente, tido como subproduto do processo, é praticamente CO2 puro.

Os pesquisadores do instituto SINTEF calculam ser possível obter uma eficiência de 51% para uma usina de cogeração a carvão utilizando a tecnologia CLC, o que é superior à eficiência de uma planta que utilize a captura de CO2 convencional.

O projeto deverá entrar em operação em 2013.

A membrana de paládio promete alta eficiência, mas também será cara. [Imagem: Yvonne van Delft]

Membrana de paládio para separação de hidrogênio

O hidrogênio, por si só uma fonte muito promissora de energia, é produzido a partir do gás natural.

A ideia é fazer isso com maior eficiência integrando plantas capazes de separar o CO2 antes da combustão e da produção de energia.

Os hidrocarbonetos podem ser divididos em hidrogênio puro e CO2 puro.

O CO2 é então armazenado ou transportado, enquanto o hidrogênio é queimado em turbinas a gás para produzir eletricidade.

O desafio está em separar o hidrogênio de forma tão eficiente quanto possível.

Para isso, os pesquisadores do SINTEF desenvolveram uma técnica capaz de produzir grandes folhas de membranas muito finas e sem falhas, feitas de uma liga de paládio.

Com uma espessura de apenas dois a três micrômetros, a membrana deixa passar apenas os átomos de hidrogênio, viabilizando a captura do CO2.

Projeto DualCO2. [Imagem: Jerry Lin/Arizona State University]

DualCO2: Membranas de fase fundida

Desenvolvedores de sistemas de captura de CO2 sonham há muito tempo com membranas permeáveis apenas ao CO2.

Cientistas da Universidade de Oslo estão desenvolvendo uma membrana de dupla fase, com uma fase de carbonato fundido, que transporta o CO2 de um lado da membrana para o outro, e uma cerâmica sólida mas porosa que suporta a fase fundida.

Este tipo de membrana pode, em princípio, ser utilizado para capturar o CO2 dos gases tanto dos sistemas de pós-combustão, quanto dos sistemas de pré-combustão.

A equipe está agora testando as características da membrana.

Os primeiros resultados mostraram boa condutividade de íons carbonato, mas também revelaram o transporte de outros íons. O projeto está em fase inicial.

A nanotecnologia está ajudando a capturar o CO2 com mais eficiência. [Imagem: Sintef]

NanoCO2: Nanopartículas reforçadas com aminas

Um sistema de pós-combustão convencional usando as aminas deve tratar grandes volumes de produtos químicos e de água, primeiro para capturar o CO2 e, em seguida, para o liberar.

Ligar as aminas a nanopartículas acelera a captura de CO2.

Igualmente importante, o sistema gasta menos energia para liberar novamente o CO2.

Para maior eficiência na captura de CO2, os pesquisadores estão usando nanopartículas multifuncionais.

Trata-se de uma nova classe de materiais híbridos adequados para tais processos e com muitas outras aplicações em nanotecnologia.

Tecnologia brasileira elimina poluentes industriais com energia solar

Com informações do escritório de inovação da Unicamp

Sol e titânio

Pesquisadores da Unicamp criaram uma alternativa sustentável, viável economicamente, e altamente eficiente, para eliminar poluentes orgânicos da água.

A tecnologia usa energia solar para destruir os poluentes presentes na água, representando uma solução adequada para as áreas mais carentes não apenas do país, mas de todo o mundo.

A equipe da professora Cláudia Longo utilizou energia solar e nanopartículas de dióxido de titânio (TiO2), em uma tecnologia que está sendo patenteada para então ser desenvolvida em escala industrial para chegar ao mercado.

De acordo com a pesquisadora, os resultados obtidos nos experimentos realizados em escala laboratorial são promissores e indicam que o sistema pode ser aperfeiçoado e utilizado tanto para combater a poluição industrial quanto para dar melhores condições de vida para a população.

A tecnologia é adequada para a etapa final do tratamento de efluentes industriais, mas "também poderá ser utilizada para a purificação da água consumida por pessoas que vivem em regiões sem acesso a saneamento básico", aponta.

Energia solar contra poluentes orgânicos

Os pesquisadores desenvolveram um sistema que consiste na conexão de um eletrodo de TiO2 a células solares, resultando na combinação de duas aplicações da conversão da energia solar por meio de semicondutores.

Conforme explica Cláudia, a primeira aplicação resultante, e já bastante conhecida, é a conversão em energia elétrica. A outra se refere à purificação da água. O diferencial do trabalho é a combinação das duas, tornando o processo mais eficiente em relação às alternativas existentes.

Em relação ao tratamento de efluentes disponíveis atualmente, ela aponta algumas limitações, como custos elevados e o longo período necessário para a descontaminação.

Outro fator relevante inclui a baixa eficácia para eliminar diversos poluentes orgânicos solúveis, tais como fenol, pesticidas, corantes e medicamentos. Estes poluentes persistentes permanecem no ambiente por longos períodos, já que não são biodegradáveis.

Os testes em escala laboratorial mostraram resultados animadores em relação à eliminação justamente desse tipo de substância da água, com a degradação de 78% do fenol após três horas sob irradiação solar; após seis horas, mais de 90% do poluente foi mineralizado.

As substâncias investigadas pelo projeto incluem, além do fenol, o corante Rodamina 6G (utilizado na indústria têxtil) e os fármacos paracetamol e estradiol.

Saneamento sustentável

O sistema também tem grande potencial para desinfecção de água contaminada por bactérias.

Com a possibilidade de ampliação dos testes e aperfeiçoamento do sistema, o trabalho pode ter aplicação na etapa final do tratamento de efluentes, tendo como alvo estações de tratamento de efluentes de indústrias têxteis, de papel e celulose, petroquímicas e de agrotóxicos, por exemplo, bem como companhias de água e esgoto e estações de tratamento de efluentes em shopping centers, entre outros.

Cláudia ressalta ainda que o sistema aperfeiçoado também pode ser utilizado para purificação de água em comunidades afastadas, não atendidas pelo serviço básico de saneamento, eliminando contaminantes resistentes a tratamentos convencionais.

Outra vantagem do sistema é o fato de ser autossuficiente do ponto de vista energético, devido à utilização de radiação solar. Baixo custo e o fato de ser sustentável (não é poluente, não exige adição de insumos e não gera resíduos) completam a relação.

Painéis solares flexíveis vendidos por metro

Redação do Site Inovação Tecnológica 

Com investimentos da empresa indiana Tata, a fábrica ocupa uma área de 4.500 metros quadrados, com 55 funcionários. [Imagem: Empa]

Painéis solares de plástico

Engenheiros da Escola Politécnica de Zurique (ETH), na Suíça, inauguraram a planta-piloto de uma fábrica de painéis solares flexíveis com uma tecnologia que promete baixar muito o preço da energia solar.

As células solares são do tipo "filme fino", compostas por componentes que são aplicados na forma de tinta sobre uma folha de plástico flexível.

As células solares propriamente ditas são feitas de uma liga semicondutora de cobre-índio-gálio-(di)selenieto - por isso conhecidas como células solares CIGS.

Desta forma, os painéis são fabricados em um processo contínuo, conhecido como rolo a rolo - o processo de alta velocidade é em tudo similar à forma como são impressos jornais ou revistas.

A planta-piloto foi inaugurada pela empresa emergente Flisom, fundada pelos pesquisadores com suporte do governo suíço e com investimentos privados.

A fábrica tem 4.500 metros quadrados, com uma capacidade de produção de 15 MW (megawatts) de painéis solares, na forma de rolos de um metro de largura.

Células solares CIGS

Desde 2011, a equipe do professor Ayodhya Tiwari vem batendo recordes de eficiência com as células solares CIGS.

Agora, já como empresário, Tiwari afirma esperar fabricar painéis solares flexíveis com custos abaixo de € 0,35/Wp (potência de pico). Com um custo mais baixo de instalação do que os painéis solares rígidos de silício, isso significaria custos de € 0,6/Wp de capacidade instalada.

As células solares flexíveis são fabricadas em módulos de 5 x 5 centímetros, e apresentam uma eficiência geral de conversão da luz solar em eletricidade de 16,7%.

Os painéis solares flexíveis podem ser colados sobre diversos tipos de superfície, incluindo bases rígidas, o que significa que eles podem substituir os painéis solares tradicionais, feitos com células solares de silício.

Novo reator de fusão nuclear que poderá mudar o mundo

Extraído do site hypescience.com

Quando a energia nuclear foi liberada pela primeira vez, nos anos 1940, o sonho de muita gente era que ela viesse a ser a fonte de energia barata para tudo e para todos. Todos os carros, aspiradores de pó, aviões e navios do mundo usariam energia atômica.

Hoje, mais de 60 anos depois disso, já temos energia nuclear, mas ela está na forma de enormes usinas que usam a reação de fissão nuclear, onde átomos pesados se dividem em átomos menores, liberando energia no processo. É um método sujo, já que produz lixo nuclear, que continuará sendo perigoso ao meio-ambiente por milhões de anos.

Outra forma de energia nuclear que tem habitado o sonho de muitos físicos e engenheiros é a da fusão nuclear. Num reator de fusão, basicamente você aquece átomos de hidrogênio sob pressão até que eles se fundam, produzindo hélio. É o mesmo tipo de reação que alimenta o nosso Sol já fazem uns bons 5 bilhões de anos.

Todos os projetos para criar um gerador de energia baseado em fusão nuclear são descendentes de um projeto soviético grande e desajeitado conhecido como tokamak. Basicamente, ele cria um campo magnético na forma de toroide (anel) onde é guardado o plasma (gás quente e ionizado), e onde as reações de fusão acontecem.

A Skunk Works está tentando uma abordagem radicalmente diferente, em forma de tubo e com anéis magnéticos supercondutores. Com este desenho inovador, eles esperam evitar um dos problemas do tokamak, que é a pequena quantidade de plasma que ele consegue armazenar, o que obriga os engenheiros a fazer geradores imensos.

Projeto de reator nuclear tokamak soviético tradicional que está sendo construído em uma gigantesca instalação na França.

Projeto do reator nuclear compacto Skunk Works.

Com isto, o Dr. Thomas McGuire, gerente da divisão de Tecnologia Revolucionária da Skunk Works, pretende construir um reator de fusão do tamanho de um caminhão, que produziria a mesma quantidade de energia que um gerador do tamanho de um edifício, o International Thermonuclear Experimental Reactor – ITER (um tokamak em desenvolvimento na França).

Os planos são o de ter um protótipo em 5 anos, que mostre que a física do reator de fusão funciona, e em mais cinco anos, um modelo pronto para produção em larga escala, capaz de gerar 100 MW, o suficiente para alimentar um enorme navio cargueiro ou uma cidade com 80.000 residências. Por enquanto o trabalho deles é o de projetar, construir e testar geração após geração destes geradores, mas como são pequenos, o processo todo é bastante curto, uma geração pode ser completada em um ano.

Motor e gerador funcionam com evaporação da água

Redação do Site Inovação Tecnológica 

O movimento de pistão é gerado pela série de fitas postas sobre um pequeno depósito de água. [Imagem: Xi Chen/Columbia University]

Energia da evaporação

Pesquisadores da Universidade de Colúmbia, nos Estados Unidos, demonstraram que é possível construir motores alimentados pela evaporação da água.

Eles construíram um motor rotativo que impulsiona um carrinho de brinquedo e um motor-gerador acionado por um pistão que gera eletricidade suficiente para acender um LED, ambos acionados pela umidade gerada pela evaporação de uma pequena quantidade de água.

A ideia de Xi Chen e seus colegas é que essa técnica possa ser escalonada para grandes dimensões, gerando "energia verde" a partir de grandes geradores flutuantes instalados no mar ou em represas.

"A evaporação é uma força fundamental da natureza. Ela está em todos os lugares, e é mais potente do que outras forças, como as do vento e das ondas," disse o professor Ozgur Sahin, coordenador da equipe.

Empurrado por esporos

Os equipamentos não funcionam diretamente da água se vaporizando na atmosfera, mas seguindo um mecanismo baseado no comportamento de esporos bacterianos, que incham e se encolhem em resposta a variações na umidade - foram usados esporos de Bacillus subtilis.

Para construir o motor flutuante a pistão, os esporos foram colados nos dois lados de uma fita plástica flexível, perfeitamente espaçados, mas de forma que os esporos de um lado da fita correspondam aos espaços vazios do outro lado.

Quando o ar seca os esporos, eles encolhem, curvando a fita onde estão fixados, fazendo-a ondular e encurtar. Se um dos dois lados da fita estiver ancorado, ela puxa o que estiver preso do outro lado. Inversamente, quando o ar fica úmido, os esporos incham, fazendo a fita se distender, liberando a força e gerando o movimento de pistão.

O resultado é um novo tipo de músculo artificial que é controlado alterando a umidade no seu entorno. Vários deles foram postos lado a lado no interior de um cilindro plástico e de um sistema fechado de persianas, no interior dos quais a evaporação varia a umidade do ar, movimentando os mecanismos.

Motor a evaporação

As pequenas fitas curvam-se pelo movimento dos esporos (observe sua distensão na parte direita do mecanismo), movimentando o carro. [Imagem: Xi Chen/Columbia University]

O motor rotativo parece mais dinâmico e tem um projeto mais simples, sendo construído com pequenos pedaços de fita com esporos apenas na extremidade.

O invólucro é fechado de um lado e aberto do outro, de forma que as fitas com esporos fiquem, ora no ar seco, ora no ambiente úmido, o que faz com que o músculo artificial contraia em uma parte e se distenda na outra, gerando um mecanismo rotativo contínuo - a equipe batizou o motor de "moinho de umidade".

Posto sobre um carrinho em miniatura, o motor move o veículo em baixa velocidade, mas de forma praticamente contínua.

Para cima e avante

Nos experimentos, uma superfície de oito centímetros quadrados de água produziu uma média de 2 microwatts de energia, embora a equipe relate ter medido picos de até 60 microwatts.

Fazendo os cálculos, os pesquisadores estimam que uma versão com mais esporos e fitas com propriedades mais adequadas - eles usaram poliimida - poderá gerar mais energia por área do que uma fazenda eólica de aerogeradores.

Bibliografia:

Scaling up nanoscale water-driven energy conversion into evaporation-driven engines and generators
Xi Chen, Davis Goodnight, Zhenghan Gao, Ahmet H. Cavusoglu, Nina Sabharwal, Michael DeLay, Adam Driks, Ozgur Sahin
Nature Communications
Vol.: 6, Article number: 7346
DOI: 10.1038/ncomms8346

Cientistas anunciam nova bateria capaz de carregar 70% da sua capacidade em 2 minutos

Extraído do site Portal Energia

A bateria tem uma vida útil esperada de cerca de 20 anos, se esta bateria inovadora chegar ao mercado poderá mudar toda a indústria elétrica desde os dispositivos menores como smartphones, tablets até máquinas de maior porte como os veículos elétricos.

Investigadores de Singapura confirmaram que a bateria dura cerca de dez vezes mais do que as baterias atualmente no mercado.

A tecnologia atual das baterias baseia-se essencialmente em como manter a carga à medida que a bateria se torna mais velha, se este aspecto crítico for ultrapassado, o universo das nova geração de baterias será revolucionário.

Cientistas da Universidade Tecnológica de Nanyang (Technological University – NTU) desenvolveram a bateria, substituindo o componente grafite que é utilizado em baterias atuais por um composto de gel que é constituído por dióxido de titânio.

Este composto está disponível, é seguro e barato, e é encontrado no solo. É comumente utilizado em protetores solares onde absorve os raios ultravioletas sendo também é usado em alimentos como aditivos.

A equipe de investigadores descobriu o processo de como transformar o dióxido de titânio, que na sua forma natural é esférico, em pequenos nanotubos. Esses nanotubos são cerca de mil vezes mais finos que um cabelo humano.

Isso significa que as reações químicas são aceleradas, que significa que o processo de carregamento pode ocorrer com velocidades mais rápidas.

Os investigadores da Universidade de Nanyang, disseram que esta descoberta vai ter um enorme impacto no tecido industrial, incluindo em como as pessoas carregam os seus veículos elétricos. Muitas pessoas rejeitam a hipótese de aquisição de veículos elétricos simplesmente pelo tempo elevado de carregamento das baterias, assim como o tempo muito limitado da vida útil das baterias.

A equipe de Nanyang estimou que os condutores dos veículos elétricos seriam capazes de poupar dezenas de milhares de euros na substituição de baterias e os carros elétricos seriam recarregadas em apenas alguns minutos.

O meio ambiente também se beneficiaria com a redução dos resíduos em baterias usadas, pois as novas baterias conseguiriam durar cerca de dez vezes mais do que as baterias de íons de lítio.

Atualmente, as baterias de íons de lítio dominam completamente o mercado e são usadas nos equipamentos móveis de telecomunicações e informática.

Este tipo de baterias têm uma vida útil típica de cerca de 500 recargas antes de serem descartadas, isso significa que os consumidores têm aproximadamente dois ou três anos de utilização. Dependendo da capacidade da bateria, o tempo de carregamento médio normalmente dura cerca de duas horas.

Neste momento este novo modelo de bateria está licenciada para uma eventual produção por uma empresa e o cientista Professor Chen confirma que a nova geração de baterias poderá estar no mercado em apenas dois anos.

Aerogerador sem hélices pode revolucionar energia eólica

Extraído do site Portal Energia

Vortex Bladeless é um aerogerador vertical mas sem as tradicionais hélices em movimento, que transforma aenergia mecânica da oscilação provocada pelo efeito da “vorticidade” em energia elétrica.

Vortex Bladeless baseia-se num fenômeno aerodinâmico denominado de vorticidade, no qual o vento que flui ao redor de uma estrutura cria um padrão de pequenos vórtice. Essas aerodinâmicas são suficientes para fazer uma estrutura fixa oscilar e entrar em ressonância com as forças laterais do vento.

O principio do aerogerador vertical da empresa Vortex Bladeless baseia-se em aproveitar as oscilações provocadas numa estrutura absorvendo a energia mecânica desse movimento, produzindo em consequência energia elétrica.

A efeito da vorticidade pode ser incrivelmente poderoso, um exemplo do poder da vorticidade foi verificado no famoso acontecimento na ponte Tacoma Narrows, que ao ser atingida por fortes ventos começou a contorcer-se como se fosse flexível acabando por cair sobre o rio Tacoma apenas alguns meses após a sua abertura em 1940.

A empresa espanhola Vortex Bladeless afirma que com este sistema pode reduzir os custos de fabricação em 53%, e os custos em manutenção na ordem dos 80%, o que representa uma redução em 40% na pegada de carbono e custos na produção da energia elétrica, quando comparado com o sistema tradicional dos aerogeradores verticais com o sistema de pás.

Vortex também afirma que este novo sistema produz menos ruído e representa um risco muito inferior para o ecosistema das aves e o meio ambiente envolvente.

Segundo a Vortex, estes equipamentos podem ser usados para a produção de energia usando menos espaço pois as torres podem ser instaladas mais próximas umas das outras, o que pode representar uma grande vantagem para esta tecnologia.

“Nós testámos posicionar uma Vortex em frente a outra Vortex num túnel de vento e verificou-se que a segunda Vortex beneficiou do efeito de vorticidade gerado pela estrutura da primeira Vortex.” – David Suriol, Vortex Bladeless.

O primeiro modelo que será apresentado é a Vortex Mini com potência de 4kW com uma torre de 12.5 metros, modelo que será apresentado para o mercado residencial e outras aplicações eólicas de pequena escala.

Em desenvolvimento encontra-se uma outra versão, a Vortex Gran para aplicações eólicas de grande escala com uma potência superior a 1 MW.

A empresa Vortex Bladeless conseguiu apoios monetários superiores a 1 milhão de Euros, derivados de fundos públicos e privados na Europa. Se tudo correr conforme planeado será lançado um protótipo pré-comercial ainda este ano.

Conheça o projeto da nova estação brasileira na Antártica

Redação do Site Inovação Tecnológica 

Projeto da nova estação brasileira na Antártica, de autoria de uma equipe coordenada por Fábio Henrique Faria.[Imagem: Divulgação]

País polar

A Marinha do Brasil e o Instituto de Arquitetos do Brasil (IAB) anunciaram os vencedores do concurso para selecionar o projeto da nova Estação Antártica Comandante Ferraz, a base brasileira na Antártica.

O projeto escolhido foi elaborado por uma equipe de Curitiba (PR) chefiada por Fábio Henrique Faria.

Segundo a Comissão Julgadora, o projeto "apresenta uma composição formal singela e ao mesmo tempo marcante", levando em consideração uma estrutura compacta, mas bem setorizada.

Uma das principais exigências para o projeto era que a estrutura pudesse ser construída externamente e montada rapidamente na Antártica, devido às dificuldades impostas pelo clima.

A previsão é que o processo licitatório para a execução do projeto termine no fim deste ano. O lançamento da pedra fundamental da estação está previsto para o próximo verão antártico.

A Marinha trabalha para iniciar a operação da nova estação em 2015.

A Estação Comandante Ferraz original foi destruída por um incêndio em Fevereiro de 2012.

O concurso para selecionar o projeto para a reconstrução da estação foi promovido pela Marinha do Brasil, com organização do IAB, e lançado em 22 de janeiro deste ano. Foram 109 equipes inscritas, com 74 trabalhos entregues.

As novas instalações deverão ter uma complexa infraestrutura composta por 19 laboratórios, com extremidades envidraçadas para aproveitar a luz natural. [Imagem: Divulgação/Equipe de Fábio Henrique Faria]

Nova estação na Antártica

Com uma área total em torno de 3,2 mil m², a nova estação será construída no mesmo local onde estava a anterior, com um investimento previsto de R$ 72 milhões.

A capacidade estimada da estação é de 64 pessoas durante o verão e de 34 no inverno. A estação abrigará uma população formada por militares da Marinha e pesquisadores.

As novas instalações deverão ter uma complexa infraestrutura composta por 19 laboratórios, sistemas de água potável, energia, de coleta e separação de resíduos sólidos, rede avançada de comunicações de dados e de voz, segurança, logística, instalações mecânicas e sistemas especiais, como fontes de energias renováveis.

Além disso, terá biblioteca, academia de ginástica, lan house, centro cirúrgico de emergência, entre outros ambientes necessários ao seu pleno funcionamento.

Menções honrosas

O concurso premiou, além dos três principais trabalhos, quatro projetos com menções honrosas.

[Imagem: Projeto coordenado por Ricardo de Melo]

[Imagem: Projeto coordenado por Mario Biselli]

[Imagem: Projeto coordenado por Anália Amorim]

[Imagem: Projeto coordenado por Vera Magiano Hazan]