Motor sem combustível funciona expulsando calor da Terra para o espaço

Redação do Site Inovação Tecnológica - 13/11/2025

O pequeno motor Stirling funciona pelo acoplamento radiativo entre o calor ambiente e o frio do espaço.
[Imagem: Tristan J. Deppe al. - 10.1126/sciadv.adw6833]

Motor por diferencial de temperatura

As tecnologias de resfriamento radiativo - ou refrigeração passiva - emergiram como uma alternativa promissora para enfrentar as crises climática e energética, uma vez que são tecnologias de gestão térmica de "energia zero", substituindo o ar-condicionado ou o sistema de aquecimento sem consumir eletricidade.

Funciona assim: O calor, seja do ambiente, de um telhado ou mesmo de uma máquina, é "ajustado" para um comprimento de onda (infravermelho) para o qual a atmosfera terrestre é transparente. E é só isso: Como o calor flui naturalmente do mais quente para o mais frio, o calor que está aqui embaixo flui naturalmente para o frio do espaço.

É resfriamento garantido, sem gastar energia, mas também dá para gerar eletricidade aproveitando o frio do espaço ou mesmo gerar aquecimento ou refrigeração sob demanda.

Agora, Tristan Deppe e Jeremy Munday, da Universidade da Califórnia de Davis, usaram este mesmo princípio para gerar trabalho mecânico, usando o mesmo fluxo de energia da Terra para o espaço para gerar propulsão para um motor.

Um motor pode ser útil para muitas coisas, e a equipe diz que ele também poderá ser útil no âmbito das tecnologias de refrigeração passiva, que mandam o calor para o frio do espaço, por exemplo para ventilar estufas ou outros edifícios, retirando o calor de seu interior.

Os experimentos com o motor experimental, feitos ao longo de 12 meses, comprovaram que é possível gerar quantidades pequenas, mas úteis, de energia a partir do céu noturno. O potencial é maior em áreas com baixa umidade e céu noturno geralmente limpo.

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É possível usar a força mecânica diretamente, ou usá-la para gerar eletricidade para outras finalidades.
[Imagem: Tristan J. Deppe et al. - 10.1126/sciadv.adw6833]

Energia mecânica extraída da conexão do calor da Terra com o espaço

A invenção é um tipo de máquina chamada motor Stirling, idealizado há mais 200 anos, no qual as diferenças de temperatura entre duas câmaras de gás acionam um pistão - é essencialmente um motor a vapor onde o vapor é substituído por ar levemente aquecido. Outras máquinas, como os motores de combustão interna, necessitam de um grande gradiente de calor, como a explosão de combustível líquido vaporizado.

"Esses motores são muito eficientes quando existem apenas pequenas diferenças de temperatura, enquanto outros tipos de motores funcionam melhor com diferenças de temperatura maiores e podem produzir mais potência," disse Munday.

Normalmente, um motor Stirling é conectado diretamente a uma fonte de calor de um lado, e a um ambiente mais frio do outro - se os dois lados tiverem a mesma temperatura o motor não funciona. A novidade é que, em vez de queimar combustível para aquecer um lado, a dupla se deu conta de que era possível conectar o lado frio a algo muito, muito frio, mas também muito distante: o espaço profundo.

"Ele não precisa necessariamente tocar o espaço fisicamente, pode simplesmente interagir com ele por meio da radiação," esclarece Munday. É como estar ao ar livre numa noite fria e clara: Sua cabeça começará a ficar fria rapidamente à medida que o calor se irradia. E o resfriamento é suficiente para impulsionar um motor Stirling de pequeno porte.

A dupla pegou um motor Stirling simples, essencialmente um pistão acionando um volante, colocou-o sobre um painel projetado para funcionar como uma antena irradiadora de luz infravermelha (calor), e deixou tudo no chão, ao ar livre, durante a noite. O solo funciona como o lado quente do motor e a antena, por assim dizer, "canaliza" o frio do espaço.

Um ano de experimentos noturnos mostrou que o pequeno motor a calor gera pelo menos 400 miliwatts de potência mecânica por metro quadrado de painel radiante. Os pesquisadores usaram o dispositivo experimentalmente para alimentar diretamente um ventilador e também o acoplaram a um pequeno gerador elétrico, que então produz eletricidade.

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