Painel solar de nanoantenas gera energia mesmo depois do pôr-do-sol

Redação do Site Inovação Tecnológica - 04/02/2008

[Imagem: INL]

Painéis de energia solar que conseguem capturar a energia do Sol mesmo depois que o Sol já se pôs. E não se trata de uma usina solar espacial, mas de painéis solares que funcionam aqui mesmo na Terra.

Nanoantenas de infravermelho

É uma tecnologia assim que acaba de ser apresentada por cientistas do Laboratório Nacional de Idaho, nos Estados Unidos. Em vez de células solares tradicionais, feitas de silício ou de materiais orgânicos, os novos painéis solares utilizam nanoantenas minúsculas, capazes de captar energia na faixa do infravermelho.

Energia solar depois do pôr-do-sol

O Sol irradia uma grande quantidade de energia infravermelha, uma parte da qual é absorvida pela Terra e liberada mais tarde como radiação. Essa liberação acontece depois do pôr-do-sol e normalmente dura várias horas. Como são antenas, as unidades básicas desse painel solar inovador poderão continuar captando essa radiação liberada pelo nosso planeta, gerando energia mesmo depois que o Sol já se pôs.

Antenas solares

As nanoantenas são construídas por uma técnica de impressão de tintas metálicas, que pode ser feita sobre vários tipos de substratos plásticos flexíveis, como o polietileno. Esse método produtivo é adequado para fabricação em larga escala, o que significa que os painéis solares de nanoantenas poderão ser produzidos a um custo muito baixo.

Cada um dos painéis construídos para os testes iniciais, medindo pouco menos de um metro quadrado, contém cerca de 260 milhões de nanoantenas, cujas dimensões individuais são determinantes para que elas capturem o comprimento de onda correto do espectro eletromagnético.

80% de eficiência

As nanoantenas absorvem energia da mesma forma que a antena de um rádio ou de uma TV. Antenas de rádios e TVs precisam ser grandes devido ao tamanho do comprimento de onda da energia que elas precisam capturar.

Enquanto as células solares tradicionais capturam menos de 20 por cento da luz solar na faixa visível do espectro, os painéis de nanoantenas conseguem capturar até 80 por cento da radiação infravermelha. As nanoantenas podem ser feitas de vários metais diferentes, variando ligeiramente o seu rendimento.

Otimização das antenas

Otimizar e garantir a estabilidade de funcionamento dos novos painéis é o próximo desafio da pesquisa. Projetar antenas não é uma das ciências mais exatas do mundo, exigindo testes e mais testes e uma boa pitada de intuição dos engenheiros.

Embora seja relativamente simples calcular a física de uma antena ressonante típica, quando várias delas têm que funcionar em conjunto ocorrem interações complexas entre elas, atrapalhando o funcionamento de cada uma individualmente.

Simulador de antena

Quando capturam o comprimento de onda correta da energia infravermelha, as nanoantenas também produzem campos eletromagnéticos de alta energia, que podem ter efeitos inesperados sobre os materiais e circuitos eletrônicos na vizinhança.

Para resolver esse problema, os engenheiros estão desenvolvendo um simulador em computador da ressonância nas nanoantenas, de forma a descobrir como ajustar a eficiência de cada antena e o rendimento geral do painel. Isso será conseguido com a correta combinação de materiais e formato das nanoantenas.

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