Um dispositivo termoelétrico barato aproveita o frio do espaço sem entrada de calor ativa, gerando eletricidade que alimenta um LED à noite, pesquisadores relatam 12 de setembro na revista Joule .

"Notavelmente, o dispositivo é capaz de gerar eletricidade à noite, quando as células solares não funcionam, "diz o autor principal Aaswath Raman, professor assistente de ciência de materiais e engenharia na Universidade da Califórnia, Los Angeles. "Além da iluminação, acreditamos que esta poderia ser uma abordagem amplamente capacitadora para a geração de energia adequada para locais remotos, e em qualquer lugar onde a geração de energia à noite seja necessária. "

Embora as células solares sejam uma fonte eficiente de energia renovável durante o dia, atualmente não existe uma abordagem renovável semelhante para gerar energia à noite. As luzes solares podem ser equipadas com baterias para armazenar a energia produzida durante o dia para uso noturno, mas a adição aumenta os custos.

O dispositivo desenvolvido pelos cientistas Wei Li e Shanhui Fan da Universidade de Stanford e Raman contorna as limitações da energia solar, aproveitando o resfriamento radiativo, em que uma superfície voltada para o céu passa seu calor para a atmosfera como radiação térmica, perder algum calor para o espaço e atingir uma temperatura mais fria do que o ar circundante. Este fenômeno explica como a geada se forma na grama durante as noites acima de zero, e o mesmo princípio pode ser usado para gerar eletricidade, aproveitando as diferenças de temperatura para produzir eletricidade renovável à noite, ao iluminar picos de demanda.

Raman e seus colegas testaram seu gerador termoelétrico de baixo custo em um telhado em Stanford, Califórnia, sob um céu claro de dezembro. O dispositivo, que consiste em um invólucro de poliestireno coberto com mylar aluminizado para minimizar a radiação térmica e protegido por uma capa de vento transparente infravermelha, sentou-se em uma mesa um metro acima do nível do telhado, extraindo calor do ar circundante e liberando-o no céu noturno por meio de um simples emissor preto. Quando o módulo termelétrico foi conectado a um conversor de aumento de tensão e um LED branco, os pesquisadores observaram que ele alimentava a luz de forma passiva. Eles mediram ainda mais sua produção de energia ao longo de seis horas, descobrindo que gerou até 25 miliwatts de energia por metro quadrado.

Uma vez que o refrigerador radiativo consiste em um simples disco de alumínio revestido com tinta, e todos os outros componentes podem ser adquiridos na prateleira, Raman e a equipe acreditam que o dispositivo pode ser facilmente dimensionado para uso prático. A quantidade de eletricidade que gera por unidade de área permanece relativamente pequena, limitando suas aplicações generalizadas por enquanto, mas os pesquisadores prevêem que pode ser tornado vinte vezes mais poderoso com engenharia aprimorada - como suprimindo o ganho de calor no componente de resfriamento radiativo para aumentar a eficiência da troca de calor - e operação em um ambiente mais quente, clima mais seco.

"Nosso trabalho destaca as muitas oportunidades restantes para a energia, aproveitando o frio do espaço sideral como um recurso de energia renovável, "diz Raman." Achamos que isso forma a base de uma tecnologia complementar à solar. Embora a potência de saída seja sempre substancialmente menor, pode operar nas horas em que as células solares não. "