Já imaginou ter nos seus telhados painéis solares e ao lado outros painéis capazes de gerar energia a partir da chuva? Esta possibilidade já não parece tão distante graças à invenção de painéis domésticos triboelétricos.
Painéis triboelétricos domésticos que produzem energia a partir da chuva
Já imaginou os seus telhados com painéis solares, mas também com painéis que podem gerar energia a partir da chuva? A possibilidade já não parece tão distante graças à invenção dos nanogeradores D-TENG.
Hoje em dia, as casas estão cada vez mais equipadas com painéis solares e mini-instalações fotovoltaicas em espaços abertos para apoiar a produção de energia em pequena escala e promover o auto-consumo. No entanto, o que acontece quando o sol não brilha? A resposta poderá estar nos painéis triboelétricos domésticos, especialmente concebidos para os dias de chuva intensa.
A proposta de produzir eletricidade a partir das gotas de chuva não é nova. A tecnologia dos nanogeradores triboelétricos TENG, dispositivos que convertem energia mecânica externa em eletricidade através do efeito triboelétrico e da indução eletrostática, veio ajudar-nos. Neste caso, estamos a falar de D-TENGs (baseados em gotículas de água), que exploram o contacto entre um sólido e um líquido e não entre dois sólidos.
Painéis triboelétricos do futuro
Apesar da sua eficácia, os D-TENGs têm uma limitação técnica notável: quando ligados entre si, a potência total diminui. Para ultrapassar este obstáculo, uma equipa de investigadores chineses da Universidade de Tsinghua, em Shenzhen, desenvolveu uma estrutura mais simples, semelhante a um painel solar, para eliminar a interação entre as unidades geradoras individuais e, assim, maximizar a produção.
Os D-TENG têm uma potência instantânea muito elevada, mas continua a ser difícil para um único gerador fornecer continuamente energia a equipamentos elétricos de nível megawatt.
Explicou Zong Li, Universidade de Tsinghua.
Para garantir a utilização simultânea de vários D-TENGs e ultrapassar as limitações, a equipa propôs uma abordagem semelhante à conceção dos painéis fotovoltaicos, em que várias unidades geradoras são ligadas em paralelo para alimentar a carga.
Os investigadores descobriram que, quando vários nanogeradores triboelétricos baseados em gotículas de água são interligados, ocorre uma capacitância de acoplamento não intencional entre os elétrodos superior e inferior dos painéis, reduzindo a potência de saída. Para atenuar este efeito e tornar cada unidade de produção de energia independente das outras, sugeriram um esquema especial de ligação em ponte com o elétrodo inferior dividido em várias unidades.
Como funcionam os painéis triboelétricos domésticos?
Quando uma gota de chuva cai na superfície do módulo, a gota fica carregada positivamente e a superfície do painel fica carregada negativamente. A carga gerada por cada gota é pequena e a carga da superfície dissipar-se-á gradualmente. No entanto, ao longo do tempo, as cargas superficiais vão-se acumulando gradualmente até à saturação.
Nesta altura, a taxa de dissipação da carga superficial será equilibrada pela quantidade de carga gerada por cada impacto da gota de chuva.
A equipa atingiu uma potência de pico de 200 W por metro quadrado. Os resultados da investigação foram publicados na revista iEnergy. Assim, a possibilidade de gerar energia a partir da chuva já não parece tão distante e poderá ser uma realidade nas nossas casas muito em breve.