Mini geradores tiram energia das vibrações do meio ambiente

Energia das vibrações

Minúsculos geradores desenvolvidos na Universidade de Michigan, nos Estados Unidos, são capazes de produzir eletricidade suficiente para alimentar relógios de pulso, marcapassos, sensores sem fios ou diversos outros aparelhos de baixo consumo de energia.

Ao contrário das pilhas comuns, que utilizam reações químicas, ou mesmo das pilhas recarregáveis, que exigem novas cargas periódicas, os minigeradores produzem energia a partir das vibrações presentes no meio ambiente.

Estas vibrações estão presentes em quase toda parte – no andar do ser humano, por exemplo – mas são mais intensas nas áreas urbanas, onde são produzidas pelo tráfego de automóveis em viadutos e pontes ou pelo funcionamento das máquinas nas fábricas.

Mini geradores

A geração de energia a partir de vibrações teve um impulso recente com o trabalho de cientistas da Universidade de Duke, também nos Estados Unidos, que demonstraram ser possível gerar energia a partir de vibrações de frequências variáveis – veja: energia gerada a partir de movimentos da natureza rivaliza com baterias

Até então, quase todos os dispositivos semelhantes apresentavam capacidades mais limitadas porque dependiam de movimentos previsíveis e regulares.

Uma borracha que gera energia e nanofios que exploram a energia mecânica do ambiente estão entre os desenvolvimentos mais promissores na área.

Geradores piezoelétricos

Os pesquisadores agora construíram três protótipos de geradores alimentados por vibração, e já estão preparando um quarto, de maior eficiência.

Nos dois primeiros, a conversão de energia é realizada através da indução eletromagnética, com uma bobina móvel, que oscila sob a ação das vibrações, ficando submetida a um campo magnético variável. Este é um processo semelhante ao dos grandes geradores que estão funcionamento em todas as usinas elétricas, qualquer que seja a fonte de energia cinética para seu acionamento.

Já o minigerador mais recente, e o menor de todos, mede cerca de 1 centímetro cúbico, usa um material piezoelétrico – um tipo de material que produz eletricidade quando sofre uma ação mecânica.

O minigerador produz até 0,5 miliwatt (ou 500 microwatts) a partir das vibrações normais de um ser humano movimentando-se no dia a dia. Embora pareça pouco, essa energia é muito mais do que o necessário para alimentar um relógio de pulso, que consome entre 1 e 10 microwatts, ou um marcapasso, que gasta entre 10 e 50 microwatts.

Pilhas do futuro

Para avaliar o potencial da tecnologia, basta imaginar se cada pilha vendida hoje no comércio funcionasse com base nesse princípio, gerando energia indefinidamente, sem precisar recarregar e com uma vida útil avaliada em décadas.

O alívio sobre a matriz energética nacional que uma grande quantidade desses minigeradores piezoelétricos poderia permitir ainda não foi calculado, mas certamente equivaleria a várias usinas.

Os minigeradores, contudo, ainda produzem significativamente menos energia do que as pilhas e terão que evoluir bastante para alimentar dispositivos maiores.

Até lá, sua aplicação principal será na alimentação de sensores, que estão se espalhando com os conceitos de edifícios inteligentes e também para omonitoramento ambiental em larga escala e de forma contínua.

“Há uma questão fundamental que precisa ser respondida, que é como alimentar os dispositivos eletrônicos sem fios que estão se tornando onipresentes,” disse Khalil Najafi, que está desenvolvendo os minigeradores juntamente com seu colega Tzeno Galchev. “Há muita energia por aí, sob a forma de vibrações, que pode e deve ser aproveitada.”

Fonte: Inovação Tecnológica