Esse aparelho barato transforma o frio do espaço sideral em energia renovável

O sol pode ser uma fonte poderosa de energia renovável, mas o céu noturno também. Agora, uma equipe de cientistas criou um aparelho que transforma o frio do espaço em eletricidade suficiente para acender uma luz de LED.

Como descrito num artigo publicado no jornal Joule, o aparelho é baseado num gerador termoelétrico que cria eletricidade da diferença de temperatura entre um “lado quente” e um “lado frio”. Os pesquisadores – o cientista da UCLA Aaswath Raman, e os cientistas de Stanford Wei Li e Shanhui Fan – decidiram levar a ideia um passo além e usar o ambiente da Terra como fonte de calor e o frio do espaço sideral como uma gigantesca pia fria.

O protótipo consiste de quatro pernas apoiando duas placas ensanduichadas entre um gerador termoelétrico. Uma placa encara o chão, a outra o céu. A placa voltada para baixo tira calor do ar ao redor dela, enquanto a placa de cima é combinada com um disco de alumínio pintado de preto. O disco age como um emissor que irradia calor para o espaço através da atmosfera da Terra, esfriando a placa para abaixo da temperatura ambiente.

Esse efeito é conhecido como resfriamento radiante, disse Raman, e os cientistas conhecem o fenômeno há anos. Essa é a razão para uma janela apresentar gelo pela manhã mesmo quando a temperatura da noite anterior não estava abaixo do congelante, e, como Raman explicou numa TED Talk em 2018, é como os persas antigos conseguiam fazer e armazenar gelo no deserto.

“Honestamente, esse é um experimento que um aluno do ensino médio pode fazer, e provavelmente vai em algum ponto”. Disse Raman. “É a simplicidade que o torna tão atraente.”

Num teste de um protótipo em dezembro de 2017, a equipe registrou uma diferença de temperatura entre as duas placas de mais de 2 graus Celsius numa noite clara. Um gerador termoelétrico ligado ao aparelho conseguiu converter essa diferença de temperatura em energia suficiente para abastecer passivamente uma lâmpada de LED pela noite com cerca de 10% de sua capacidade de brilho.

“A grande ressalva desse trabalho que quero fazer antecipadamente… é que a quantidade de energia que estamos gerando é bem pequena”, disse Raman.

Ainda assim, ele acrescentou, com mais engenharia o trabalho pode ser aplicado de maneiras úteis. Luzes de rua abastecidas passivamente por eletricidade de resfriamento radiante não precisariam ter as baterias trocadas, e as pessoas poderiam carregar seus celulares num lugar sem rede elétrica. Raman disse que a tecnologia não vai sozinha resolver a crise climática, mas poderia ter um papel em aumentar o acesso à energia.

Para Raman, a realidade de que quase 1 bilhão de pessoas no mundo vivem sem eletricidade enfatiza a necessidade de tecnologia de luz barata e não-tradicional. Em contraste com energia solar, que coleta energia durante o dia e a armazena numa bateria, esse aparelho produz energia na forma de eletricidade 24 horas por dia e não precisa de bateria.

O custo dos materiais foi de menos de US$ 30, em parte porque os pesquisadores queriam ver quão barato o aparelho poderia ser feito. Eles usaram um modulador termoelétrico que compraram numa loja, placas de metal, isopor e filme plástico. Comprar os materiais a granel poderia reduzir ainda mais os custos, mas refinamento futuro do produto pode aumentar outros, disse Raman.

Raman disse que ele e o coautor Fan começaram a colaborar em resfriamento radiante em 2012, mas que essa ideia era meio que um projeto paralelo. Os dois são cofundadores do SkyCool Systems, uma empresa que faz painéis que usam resfriamento radiante para criar resfriamento e ar-condicionado mais ecológicos.

Mas esse estudo defende que o frio do espaço sideral também poder ser tratado seriamente como uma fonte termodinâmica de geração de eletricidade, disse Fan.

“Ele literalmente está gerando luz visível da escuridão do espaço. Não estou nem parafraseando, é exatamente isso”, ele disse.

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