Imagine isso:roupas que carregam seu relógio inteligente enquanto você anda, prédios que vibram com o vento e alimentam suas luzes, uma estrada que extrai energia do atrito criado por carros em movimento e estruturas flexíveis que mudam de forma nas ondas do mar para gerar eletricidade limpa para comunidades ao redor do mundo.
Não é ficção científica. Algum dia, poderíamos aproveitar essas fontes de energia naturais graças a um domínio de tecnologia incipiente que acabou de ganhar sua primeira patente:tecnologias de conversor de energia incorporado distribuído (ou DEEC-Tec, pronunciado deck-tech, para abreviar).

A primeira patente da invenção é especificamente para aplicações em energia marinha renovável – energia limpa gerada a partir de ondas, correntes e marés oceânicas e fluviais. Mas a DEEC-Tec poderia eventualmente transformar fontes de energia cotidiana, incluindo quase todos os movimentos físicos ou mudanças dinâmicas de forma, em eletricidade ou outras formas de energia utilizável.

"O domínio DEEC-Tec tem pernas e está crescendo", disse Blake Boren, engenheiro sênior do National Renewable Energy Laboratory (NREL) e o principal inventor da patente junto com Jochem Weber, engenheiro-chefe do programa de energia hídrica do NREL. A DEEC-Tec pode muito bem ter pernas para entrar em prédios, roupas e estradas, mas está começando no oceano. "A patente mostra que estamos ganhando força em uma área frutífera de pesquisa", disse Boren.

Então, como esse promissor domínio da DEEC-Tec realmente funciona?

Imagine uma cobra marinha. Essa cobra pode nadar graças a uma intrincada parceria entre suas muitas células musculares flexíveis. No domínio DEEC-Tec, conversores de energia individuais trabalham juntos, como células musculares, para criar uma estrutura maior, muito parecida com a cobra do mar. A maioria dos dispositivos usa um gerador para converter a energia oceânica em fontes de energia utilizáveis, limpas e renováveis, incluindo eletricidade. Mas a DEEC-Tec reúne seus muitos conversores minúsculos para formar um conversor de energia maior e muitas vezes flexível.

“O DEEC-Tec oferece aos pesquisadores e desenvolvedores uma maneira totalmente nova de pensar sobre como converter a energia marinha das ondas do mar, marés e correntes em formas mais utilizáveis ​​de energia, como eletricidade”, disse Boren.

Combinados, esses minúsculos conversores de energia podem formar a base de tecidos, anteparas, estruturas de suporte e muito mais, construindo uma variedade de estruturas de conversão de energia baseadas em DEEC-Tec. Por exemplo, os conversores de energia das ondas baseados no DEEC-Tec podem parecer balões que se contraem e se expandem, cobras que ondulam ou pás que se torcem e dobram para aproveitar a energia das ondas do oceano.

Esses balões, cobras e remos adaptáveis ​​também podem trazer grandes benefícios. Os conversores flexíveis de energia das ondas, também conhecidos como flexWECs, podem aproveitar e converter as ondas em energia utilizável em toda a sua estrutura. Portanto, não importa onde ou como a energia das ondas interage com a estrutura de um dispositivo, os conversores de energia estarão lá para transformar essa onda em energia.

Como os flexWECs não concentram a energia das ondas oceânicas em um único conversor de energia (como um gerador rotativo solitário ou cilindro de pistão hidráulico) ou um sistema de transmissão de energia (como um eixo de transmissão ou caixa de engrenagens), eles evitam o acúmulo de forças das ondas oceânicas que poderiam desligar ou danificar a máquina. De fato, outros conversores de energia das ondas costumam usar grandes estruturas de aço para proteger seus corpos rígidos das forças oceânicas, mas essas estruturas podem ser caras e pesadas. Em vez disso, os flexWECs podem seguir o fluxo.

As estruturas dos FlexWECs também podem permitir que eles aproveitem a energia de uma gama muito maior de locais oceânicos e frequências de energia das ondas. “Um dia, pode haver fazendas de energia renovável marinha baseadas em DEEC-Tec na costa da Califórnia, Oregon ou Washington, com esses tipos de conversores de energia das ondas potencialmente alimentando comunidades costeiras ou a rede de serviços públicos em geral”, disse Boren.

Os altos custos são um dos últimos grandes obstáculos que a florescente indústria de energia marinha deve superar para começar a fornecer energia a essas comunidades. E os arquétipos flexíveis do DEEC-Tec podem oferecer uma maneira especialmente econômica de aproveitar a energia das ondas. Como os flexWECs hospedam muito mais de um conversor de energia, eles podem exigir menos viagens de manutenção; se apenas um pequeno grupo de pequenos conversores precisar ser consertado, todos os outros poderão continuar operando.

Os FlexWECs também podem ser construídos com materiais mais sustentáveis ​​e econômicos, tornando-os mais fáceis de instalar e controlar uma vez no oceano. Maior controle pode significar maior produção de energia, permitindo que os operadores se adaptem às mudanças nas condições do oceano para aproveitar a maior quantidade de energia potencial.

Como o domínio DEEC-Tec ainda é relativamente novo, Boren e sua equipe estão trabalhando duro para explorar exatamente como essas tecnologias podem criar uma nova geração de dispositivos de energia marinha ou outros materiais geradores de energia. E a recente patente de Boren foi um grande impulso em direção ao futuro da DEEC-Tec.

"A patente dá mais credibilidade ao que a DEEC-Tec pode se tornar", disse Boren. "Agora, temos uma base patenteada para desenvolver e promover o DEEC-Tec tanto dentro do NREL quanto com nossos colaboradores externos e indústria." + Explorar mais

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