Coletor de energia gera eletricidade a partir da gua do mar

Energia

Redação do Site Inovação Tecnológica – 23/09/2024

Colheita de energia

Um “colhedor de energia” inovador produz energia eltrica continuamente utilizando o movimento dos ons de sdio contidos na gua do mar de modo totalmente passivo, sem a necessidade de qualquer componente externo.

A colheita de energia envolve dispositivos, comumente chamados nanogeradores, que produzem eletricidade explorando fontes de energia presentes no ambiente, mas que no so normalmente utilizadas, o que inclui das gotas de chuva s vibraes de carros passando na rua.

Hyunho Ha e colegas do Instituto Coreano de Mquinas e Materiais (KIMM) conseguiram desenvolver um coletor de energia autocarregvel que pode ser usado para gerar energia eltrica atravs do movimento dos ons naturalmente presentes na gua do mar.

O coletor de energia utiliza nanotubos de carbono de paredes mltiplas e filmes de xido de grafeno com diferentes contedos de grupos funcionais de oxignio como ctodo e nodo, respectivamente. A gua do mar funciona como eletrlito. A gerao de energia se d porque um nmero maior de ctions do eletrlito se renem do nodo, que tem um contedo de grupo funcional de oxignio relativamente maior, criando uma diferena de potencial devido ao rearranjo dos ons entre os dois eletrodos.

Os coletores de energia convencionais base de gua tm baixa eficincia de converso de energia e dependem de que fontes externas de energia gerem continuamente o movimento da gua, o torna pouco prtico utiliz-los continuamente, ou mesmo impede seu uso em ambientes onde fontes externas de energia no esto disponveis.

J o novo coletor de energia , por assim dizer, uma bateria que se recarrega em tempo real. Ele pode ser reutilizado continuamente, mesmo aps ser descarregado, por meio da restaurao de sua tenso inicial de circuito aberto, o que feito sem energia externa. Consequentemente, ele pode ser usado constantemente como um dispositivo de fornecimento de energia para sensores e dispositivos da internet das coisas, mesmo em ambientes como o mar aberto, onde difcil dar manuteno em dispositivos de coleta de dados.

Pesquisadoras testam seu nanogerador em laboratrio.
[Imagem: KIMM]

Gerador de eletricidade da gua do mar

O coletor de energia apresentou uma densidade de potncia de 24,6 mW/cm³, o que aproximadamente 4,2 vezes maior do que a tecnologia similar mais prxima, representada pelos nanogeradores base de gua feitos de hidrogel inico, que tm uma densidade de potncia de 5,9 mW/cm³.

Isto significa que um nico nanogerador destes capaz de alimentar pequenos dispositivos como calculadoras, relgios e sensores.

Alm disso, ainda mais energia eltrica pode ser produzida conectando vrios coletores em srie (tenso mais elevada) ou em paralelo (maior potncia).

“A expectativa que [nosso coletor de eletricidade da gua do mar] seja usado como uma fonte de energia para operar sensores e dispositivos em ambientes onde o monitoramento de fatores ambientais (como temperatura, oxignio dissolvido, nitrognio inorgnico no oceano) necessrio,” disse o professor Seungmin Hyun.

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