Os cientistas criaram sinalizadores que podem gerar energia elétrica usando a energia eólica e solar.

Os novos sinalizadores de colheita de energia eólica e solar foram desenvolvidos usando tiras piezoelétricas flexíveis e células fotovoltaicas flexíveis.

As tiras piezoelétricas permitem que a bandeira gere energia por meio do movimento, enquanto a fotovoltaica é o método mais conhecido de aproveitamento de energia elétrica por meio de células solares.

O estudo, conduzido por pesquisadores da Universidade de Manchester, é o mais avançado de seu tipo até hoje e o primeiro a colher simultaneamente as energias eólica e solar usando bandeiras invertidas. A pesquisa foi publicada na revista Applied Energy.

Os sinalizadores de captação de energia recentemente desenvolvidos são capazes de alimentar sensores remotos e eletrônicos portáteis de pequena escala que podem ser usados ​​para detecção ambiental, como monitorar poluição, níveis de som e calor, por exemplo.

O objetivo do estudo é permitir soluções de captação de energia barata e sustentável que possam ser implantadas e deixadas para gerar energia com pouca ou nenhuma necessidade de manutenção. A estratégia é conhecida como "implantar e esquecer" e esse é o modelo previsto que as chamadas cidades inteligentes vão adotar ao usar sensores remotos.

Jorge Silva-Leon, da Escola de Mecânica de Manchester, Engenharia Aeroespacial e Civil e principal autor do estudo, diz:"Sob a ação do vento, as bandeiras que construímos se dobram de um lado para o outro de maneira repetitiva, também conhecido como oscilações de ciclo limite. Isso os torna perfeitamente adequados para geração de energia uniforme a partir da deformação de materiais piezoelétricos. Simultaneamente, os painéis solares trazem um benefício duplo:eles agem como uma massa desestabilizadora que desencadeia o início de movimentos oscilantes em velocidades mais baixas do vento, e, claro, são capazes de gerar eletricidade a partir da luz ambiente.

Dra. Andrea Cioncolini, co-autor do estudo, acrescentou:"As energias eólica e solar normalmente têm intermitências que tendem a se compensar. O sol geralmente não brilha durante condições de tempestade, ao passo que dias calmos com pouco vento geralmente estão associados a um sol brilhante. Isso torna as energias eólica e solar particularmente adequadas para a colheita simultânea, com o objetivo de compensar sua intermitência. "

A equipe usou e desenvolveu técnicas de pesquisa exclusivas, como imagens de vídeo rápidas e rastreamento de objetos com análise de dados avançada para provar que suas bandeiras funcionaram.

Os harvesters desenvolvidos foram testados em velocidades de vento variando de 0 m / s (calmaria) a cerca de 26 m / s (tempestade / vendaval total) e exposição à luz constante de 1,8 kLux, simulando uma ampla gama de condições ambientais. Sob essas condições de operação, foram geradas saídas de potência totais de até 3-4 mili-Watts.

Dr. Mostafa Nabawy, co-autor do estudo, diz:"Nossos sinalizadores piezo / solares invertidos foram capazes de gerar energia suficiente para uma gama de sensores de baixa potência e eletrônicos que operam na faixa de potência de micro-Watt a mili-Watt dentro de uma série de aplicações práticas potenciais em aviônica, locais remotos terrestres e marítimos, e cidades inteligentes. Esperamos desenvolver ainda mais o conceito, a fim de oferecer suporte a aplicativos que exigem mais energia, como uma estação de carregamento de geração de energia ecológica para dispositivos móveis. "

Dr. Alistair Revell, co-autor do trabalho, destaca direções de pesquisa atuais e futuras dizendo:"Atualmente, estamos fazendo uso de uma nova estrutura computacional para modelagem e simulação desenvolvida na Universidade de Manchester, com base em uma longa tradição de Dinâmica de Fluidos Computacional no grupo. O uso de computadores para modelar interações fluido-estrutura é cada vez mais conhecido como engenharia virtual, e desempenha um papel fundamental no desenvolvimento de dispositivos, reduzindo o número de modelos que precisam ser fabricados e testados fisicamente.