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Mecânica

Pneus produzem energia para recarregar baterias

Redação do Site Inovação Tecnológica - 24/05/2011

Geradores piezoelétricos transformam pneus em geradores de energia
Com o veículo rodando a 100 km/h - o que equivale a uma rotação do pneu de 854 giros por minuto - a malha piezoelétrica produziu 4,6 watts, de forma sustentada, por pneu.
[Imagem: Makki/Pop-Iliev]

Rumo ao carro elétrico

Uma pesquisa recente, feita pela Universidade de Delaware, nos Estados Unidos, mostrou o que os donos de carros a gasolina levam em conta quando consideram a possibilidade de migrar para um carro elétrico:

  1. a autonomia (quantos quilômetros o veículo roda sem precisar recarregar);
  2. a diferença de custo entre a gasolina e a eletricidade, e
  3. o tempo de recarregamento das baterias.

Maior autonomia e menor tempo de recarregamento são questões diretamente afetas às baterias - que, infelizmente, vêm progredindo muito lentamente.

Assim, enquanto as baterias não dão seu tão esperado salto tecnológico, que possa viabilizar de vez os veículos elétricos, começam a surgir alternativas para, pelo menos, facilitar seu recarregamento.

KERS, flywheels e supercapacitores fazem parte desses esforços.

Geradores piezoelétricos

Agora, Noaman Makki e Remon Pop-Iliev, da Universidade de Ontário, no Canadá, voltaram sua atenção para os nanogeradores, minúsculos fios piezoelétricos que estão sendo pesquisados sobretudo para a alimentação de pequenos equipamentos portáteis.

Os materiais piezoelétricos transformam uma deformação mecânica em energia elétrica - assim, basta dobrá-los para um lado e para o outro para que eles gerem eletricidade.

Os dois engenheiros decidiram inserir os nanogeradores dentro dos pneus, que se deformam naturalmente durante o rodar normal de um veículo, devido à sua flexibilidade e às oscilações do piso.

Submetidos à deformação constante dos pneus, os nanogeradores podem produzir uma quantidade razoável da energia - quanto mais rápido o carro estiver rodando, e quanto maior for o aro do pneu, mais energia é gerada.

Os nanofios de PZT (as iniciais químicas dos elementos usados na liga piezoelétrica titanato zirconato de chumbo) já foram usadas em pneus antes, mas apenas para alimentar os sensores que monitoram a pressão dos pneus, que não precisam funcionar continuamente.

Pneu gerador

Para gerar uma maior corrente, os pesquisadores verificaram que é necessário cobrir uma área maior da superfície interna do pneu com os nanogeradores.

Em seu protótipo, eles usaram uma malha de 4 x 40 fios, colada no interior de um pneu aro 14 com um adesivo flexível.

Com o veículo rodando a 100 km/h - o que equivale a uma rotação do pneu de 854 giros por minuto - a malha piezoelétrica de teste produziu 2,3 watts, de forma sustentada, por pneu.

Usando uma segunda camada de nanogeradores, superposta à primeira, a produção de energia saltou linearmente para 4,6 watts, o que demonstra o potencial da tecnologia, uma vez encontrada a cobertura ótima de nanofios no interior de toda a área interna do pneu.

A energia gerada é inicialmente armazenada em um capacitor, e passada para o interior do veículo por um comutador, que mantém um contato contínuo entre o chassi e a roda em movimento.

Bibliografia:

Artigo: Piezoceramic benders attached to pneumatic tires use the cyclic deformation of the contact patch to generate energy for onboard electronics.
Autores: Noaman Makki, Remon Pop-Iliev
Revista: SPIE
Data: 20 May 2011
Vol.: Published online
DOI: 10.1117/2.1201104.003702






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