Princípios importantes
- Engenheiros criaram um mecanismo para gerar eletricidade a partir de painéis solares à noite.
- O sistema captura a luz infravermelha que escapa dos painéis de resfriamento para gerar uma pequena quantidade de eletricidade.
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Os especialistas não ficam muito entusiasmados, pois o sistema não é muito eficiente.
Um painel solar que poderia gerar eletricidade mesmo à noite parece bom demais para ser verdade, e pode ser, apesar das evidências em contrário.
De painéis solares para produção de água a novos métodos de limpeza, os cientistas estão sempre procurando maneiras de tornar os painéis solares mais eficientes e úteis. Recentemente, engenheiros da Universidade de Stanford desenvolveram um gerador termoelétrico que usa a luz infravermelha refletida na superfície dos painéis solares para gerar uma pequena quantidade de eletricidade, essencialmente criando eletricidade a partir dos painéis mesmo à noite. Mas, embora a ciência seja sólida, é a economia que pode impedir que isso ganhe força no mainstream.
"Eu direi que um dos maiores desafios para as [aplicações] termoelétricas é converter o calor de baixa temperatura, [porque] próximo à temperatura ambiente, as eficiências são muito, muito baixas", explicou o Dr. David Ginley, Cientista-chefe do National Renewable Energy Laboratory (NREL) em um e-mail para Lifewire. "Neste caso, o problema é que o conteúdo de energia é pequeno, e esperar até a noite significa que você perde um pouco da [energia] através da radiação em qualquer caso."
Faça-se a Luz
Liderado por Ph. D. candidato Sid Assawaworrarit, os pesquisadores equiparam seu gerador termoelétrico a um painel solar comum e usaram a engenhoca para gerar uma pequena quantidade de eletricidade a partir da luz infravermelha que escapa da superfície dos painéis solares à noite.
Um gerador termoelétrico produz uma pequena quantidade de eletricidade aproveitando a pequena diferença de temperatura entre o ar ambiente e a superfície de um painel solar quando apontado diretamente para um céu claro.
O Sol direciona uma tremenda quantidade de energia para a Terra, mas, exceto parte dela que está presa pelos gases de efeito estufa, o planeta praticamente envia grande parte da energia que recebe na forma de radiação infravermelha, em um processo conhecido como resfriamento radiativo. O processo foi usado na Índia e no Irã antigos para congelar a água e criar gelo e funciona melhor em noites sem nuvens, pois as nuvens refletem a luz infravermelha em direção ao solo.
Assawaworrarit e sua equipe criaram uma nova maneira de capturar essa energia à medida que ela sai do planeta. À medida que o painel solar esfria, os fótons que escapam transportam calor, que os pesquisadores capturam com seu gerador termoelétrico para converter em eletricidade.
Os cientistas tentaram capturar a luz infravermelha pela primeira vez em 2019, e agora os pesquisadores de Stanford conseguiram combinar essa tecnologia com painéis solares comuns para torná-la mais acessível e eficiente.
Prova de Conceito
Em uma noite clara, o dispositivo Assawaworrarit testado no telhado de Stanford gera cerca de cinquenta miliwatts, ou 0,05 watts, para cada metro quadrado de painel solar. Em contraste, os painéis solares normalmente podem gerar cerca de 150 watts por metro quadrado durante o dia. Para colocar os números em perspectiva, uma pequena lâmpada LED consome 18 watts de eletricidade.
Cinquenta miliwatts não é um número grande, mas os pesquisadores argumentam que os números aumentam quando a tecnologia é aplicada em escala. Existem muitas aplicações em que esse tipo de energia à noite, por menor que seja, pode ser útil, especialmente quando se considera que uma parcela significativa da população mundial ainda não tem acesso à eletricidade 24 horas por dia.
E este é apenas o começo. Assawaworrarit disse à Interesting Engineering que, com um pouco de trabalho e em condições climáticas mais favoráveis, os pesquisadores poderiam dobrar a quantidade de eletricidade gerada por seu dispositivo, acrescentando que o limite teórico é de cerca de um ou dois watts por metro quadrado.
Os pesquisadores acreditam que o sistema pode ser muito atraente do ponto de vista de custo se puderem gerar até um watt por metro quadrado.
No entanto, ainda há alguns caminhos a percorrer para que o sistema atinja esse tipo de eficiência. Do jeito que está agora, o Dr. Ginley não se impressiona.
Em sua opinião, antes que a tecnologia possa ser usada no mundo real, alguém terá que fazer uma boa análise energética combinada com uma avaliação inicial de tecnologia para mercado. Além disso, ele acha que o custo dos geradores termoelétricos, em comparação com sua confiabilidade e eficiência, os torna uma combinação ruim para uso com células solares.
"O custo do poder incremental [ganho] neste caso provavelmente não vale o custo", opinou o Dr. Ginley.
