Antena
captura luz do Sol e gera eletricidade
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Esquema
mostra os componentes da rectena, uma antena capaz de capturar a radiação
solar e gerar eletricidade. [Imagem: Thomas Bougher/Georgia Tech]
Rectena
Pesquisadores
demonstraram a primeira rectena óptica, um dispositivo que combina uma antena
com um diodo retificador para converter luz diretamente em eletricidade.
Essencialmente, uma rectena é uma espécie de célula solar,
mas operando em um princípio totalmente diferente: em vez de usar o efeito
fotoelétrico, as rectenas captam a luz como as antenas captam qualquer onda.
E já convertem essa radiação em corrente contínua - daí seu nome, uma junção
de antena e retificador.
Feita de
nanotubos de carbono multicamadas e minúsculos retificadores, as rectenas
ópticas representam uma nova tecnologia para detectores de luz muito
sensíveis, como os usados em observações astronômicas, mas dispensando a
refrigeração necessária hoje, coletores de energia que reciclam o calor desperdiçado em eletricidade e, finalmente, uma nova maneira de
captar a energia solar de forma eficiente.
Mudar o mundo de
forma radical
Os nanotubos de
carbono funcionam como antenas para capturar a luz do Sol ou outras fontes,
incluindo fontes de luz infravermelha, ou calor. Conforme as ondas de luz
atingem as antenas, elas criam uma carga oscilante
que se move rumo ao retificador embutido.
Os retificadores
ligam e desligam em velocidades na faixa dos petahertz, rápido o suficiente
para cancelar os picos das ondas, criando uma corrente contínua.
"Em última
instância, nós podemos construir células solares duas vezes mais eficientes a
um custo que é dez vezes menor, e isto para mim é uma oportunidade de mudar o
mundo de uma forma radical," disse Baratunde Cola, do Instituto de
Tecnologia da Geórgia, nos EUA.
Protótipo da rectena que capta a luz solar na faixa
visível. [Imagem: Thomas Bougher/Georgia Tech]
Momento perfeito
Apesar do impacto
potencial e do aspecto futurista da tecnologia, as primeiras rectenas foram desenvolvidas nas décadas de
1960 e 1970, mas só funcionavam em comprimentos de onda muito curtos. Há mais
de 40 anos os pesquisadores vêm tentando tornar esses dispositivos capazes de
capturar a radiação visível.
Havia muitos
desafios, como miniaturizar as antenas para capturar os pequenos comprimentos
de onda ópticos, e fabricar um diodo retificador pequeno e capaz de operar
rápido o suficiente para interagir com as oscilações das ondas com
comprimentos na faixa dos nanômetros.
Os pesquisadores
da área só não desistiram em todo esse tempo por causa da alta eficiência e
do baixo custo que as rectenas prometem.
"Agora era o
momento perfeito para experimentar algumas coisas novas e fazer um
dispositivo funcional, graças aos avanços na tecnologia de fabricação,"
disse Cola.
Eficiência
Agora que as
rectenas ópticas foram construídas, os pesquisadores poderão se dedicar a
aumentar sua eficiência e testar conceitos emergentes, como odownload de energia pelo celular.
A equipe acredita
que pode aumentar a captura de energia por meio de técnicas de otimização, e
acredita que uma rectena com potencial comercial pode estar disponível dentro
de um ano.
"Sendo
detectores robustos e de alta temperatura, estas rectenas podem ser uma
tecnologia totalmente disruptiva se pudermos chegar a 1% de eficiência. Se
pudermos chegar a eficiências ainda maiores, poderemos aplicá-las às
tecnologias de conversão de energia e captação de energia solar," disse
Cola.
Bibliografia:
A carbon nanotube optical rectenna Asha Sharma, Virendra Singh, Thomas L. Bougher, Baratunde A. Cola Nature Nanotechnology Vol.: 10, 1027-1032 DOI: 10.1038/nnano.2015.220 |
Disponível em: http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=antena-captura-luz-sol-gera-eletricidade&id=010115160205#.VrtQWPkrLIU
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