Energia

Antena de absorção total captura energia do ar

Antena de absorção total captura energia das ondas eletromagnéticas
Esta antena de "absorção total" captura a energia das ondas eletromagnéticas à nossa volta. [Imagem: Almoneef/Ramahi - 10.1063/1.4916232]

Colheita de ondas eletromagnéticas

A quantidade de ondas eletromagnéticas que nos cercam é incalculável.

Embora elas sejam muito úteis, representam também um enorme desperdício de energia.

Ocorre que as ondas de transmissões de rádio, TV, celulares, Bluetooth, Wi-Fi e uma série de outras frequências espalham-se em todas as direções, e grande parte não atinge um aparelho que esteja pronto para recebê-las - e isto é potência desperdiçada.

Em outras palavras, essencialmente, tem energia sobrando no ar.

Mas pode ser possível recuperar uma parte dessa energia usando o conceito de "colheita de energia", a recuperação de pequenas quantidades de energia do ambiente para uso em equipamentos de baixo consumo ou para armazenamento.

Absorção total

Thamer Almoneef e Omar Ramahi, da Universidade de Waterloo, no Canadá, criaram um sistema de colheita de ondas eletromagnéticas - um tipo especial de antena - baseado no conceito de "absorção total".

O conceito envolve o uso de metamateriais para construir um meio - uma metassuperfície - que nem reflete e nem absorve qualquer potência, o que permite a absorção total das ondas eletromagnéticas incidentes em uma faixa específica de frequências e polarizações.

Antena de absorção total captura energia das ondas eletromagnéticas
Célula básica da antena de absorção total. [Imagem: Almoneef/Ramahi - 10.1063/1.4916232]

A metassuperfície é formada por "células" de formato preciso, dispostas de forma periódica sobre um material de apoio. As dimensões dessas células e a proximidade umas das outras podem ser ajustadas para absorver quase todas as ondas incidentes.

Esta energia é então canalizada por fios, podendo ser utilizada para alimentar aparelhos ou recarregar baterias.

Antena ultraeficiente

A importância fundamental deste protótipo é que ele demonstra pela primeira vez que é possível coletar essencialmente toda a energia eletromagnética que cai sobre uma superfície.

"Nossa pesquisa permite a absorção de muito mais energia do que as antenas clássicas," disse Ramahi. "Isto resulta em uma redução significativa da pegada da superfície de captação de energia. Os terrenos [necessários para instalação] são bens preciosos para a captura de energia - seja ela eólica, hídrica, energia solar ou eletromagnética."

Segundo a dupla, a tecnologia poderá ser facilmente estendida para as faixas do infravermelho e do visível. "Já estamos ampliando nosso trabalho para a faixa de frequência do infravermelho e esperamos relatar brevemente uma absorção próxima à unidade nesses regimes de alta frequência," disse Ramahi.

Bibliografia:

Metamaterial electromagnetic energy harvester with near unity efficiency
Thamer S. Almoneef, Omar M. Ramahi
Applied Physics Letters
Vol.: 106, 15390
DOI: 10.1063/1.4916232




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