Cientistas descobrem uma maneira de se desfazer energia limpa de nada além de ar

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Cientistas descobrem uma maneira de se desfazer energia
limpa de nada além de ar
Impressão artística de um dispositivo Air-gen. (Derek Lovley/Ella Maru Studio)Tradução
Os engenheiros demonstraram algo maravilhoso. Quase qualquer material pode ser usado para criar um
dispositivo que colhe continuamente energia do ar úmido.
Não é um desenvolvimento que está pronto para aplicação prática, mas transcende, dizem seus
criadores, algumas das limitações de outros colhedores. Tudo o que o material precisa é ser pocked com
nanopores com menos de 100 nanômetros de diâmetro. Isso é cerca de um milésimo da largura de um
cabelo humano, então é mais fácil dizer do que fazer, mas muito mais simples do que o esperado.
Esse material pode colher a eletricidade gerada por gotículas de água microscópicas em ar úmido, de
acordo com uma equipe liderada pelo engenheiro Xiaomeng Liu, da Universidade de Massachusetts
Amherst.
Eles chamaram a sua descoberta de "efeito genérico Air-gen".
“O ar contém uma enorme quantidade de eletricidade”, diz o engenheiro Jun Yao, da UMass Amherst.
Pense em uma nuvem, que nada mais é do que uma massa de gotículas de água. Cada uma dessas
gotículas contém uma carga, e quando as condições estão certas, a nuvem pode produzir um raio – mas
não sabemos como capturar a eletricidade de forma confiável de raios. O que fizemos foi criar uma
nuvem de pequena escala construída por humanos que produz eletricidade para nós de forma previsível
e contínua, para que possamos colhê-la.
Se a geração do ar soa familiar, é porque a equipe desenvolveu anteriormente uma colheitadeira de
energia do ar. No entanto, seu dispositivo anterior dependia de nanofios de proteínas cultivados por uma
bactéria chamada Geobacter sulfurreducens.
Bem, como se vê, a bactéria não é necessária.
https://www.eurekalert.org/news-releases/989907
https://www.sciencealert.com/lightning
https://www.sciencealert.com/in-good-news-scientists-built-a-device-that-generates-electricity-out-of-thin-air
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“O que percebemos depois de fazer a descoberta do Geobacter é que a capacidade de gerar
eletricidade a partir do ar – o que então chamamos de ‘efeito da geração do ar’ – acaba sendo genérica:
literalmente qualquer tipo de material pode colher eletricidade do ar, desde que tenha uma certa
propriedade”, explica Yao.
Impressão artística de um dispositivo Air-gen. (Derek Lovley/Ella Maru Studio)Tradução
https://www.eurekalert.org/news-releases/989907
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Essa propriedade é os nanoporos, e seu tamanho é baseado no caminho médio livre das moléculas de
água no ar úmido. Essa é a distância que uma molécula de água pode viajar no ar antes de colidá-la
com outra molécula de água.
O dispositivo genérico Air-gen é feito de uma película fina de material, como celulose, proteína de seda
ou óxido de grafeno. As moléculas de água no ar podem facilmente entrar nos nanoporos e viajar do
topo do filme até o fundo, mas correm para os lados do poro enquanto viajam.
Estes transferem para o material, produzindo um acúmulo, e porque mais moléculas de água correm
para o topo do filme, um desequilíbrio de carga ocorre entre os dois lados.
Isso produz um efeito semelhante ao que vemos em nuvens produtoras de raios: o ar ascendente cria
mais colisões entre as gotículas de água no topo de uma nuvem, resultando em um excesso de carga
positiva em nuvens mais altas e um excesso de carga negativa em inferiores.
Neste caso, a carga poderia ser redirecionada para alimentar pequenos dispositivos ou armazenada em
algum tipo de bateria.
No momento, ainda está nos estágios iniciais. O filme de celulose que a equipe testou teve uma saída
de tensão espontânea de 260 milivolts no ambiente ambiente, enquanto um telefone celular requer uma
saída de tensão de cerca de 5 volts. Mas a magreza dos filmes significa que eles poderiam ser
empilhados para escalar os dispositivos da Air-gen para torná-los mais praticamente aplicáveis.
E o fato de que eles podem ser feitos de diferentes materiais significa que os dispositivos poderiam ser
adaptados para o ambiente onde eles estão a ser usados, dizem os pesquisadores.
“A ideia é simples, mas nunca foi descoberta antes, e abre todos os tipos de possibilidades”, diz Yao.
“Você poderia imaginar colheitadeiras feitas de um tipo de material para ambientes de floresta tropical e
outro para regiões mais áridas.”
O próximo passo seria testar os dispositivos em diferentes ambientes e também trabalhar para escalá-
los. Mas o efeito genérico da geração de ar é real, e as possibilidades que ele representa são
esperançosas.
"Isso é muito emocionante", diz Liu. “Estamos abrindo uma porta larga para colher eletricidade limpa do
ar rarefeito”.
A pesquisa foi publicada em Materiais Avançados.
https://www.sciencealert.com/graphene
https://www.eurekalert.org/news-releases/989907
https://www.eurekalert.org/news-releases/989907
https://www.eurekalert.org/news-releases/989907