Eletricidade estática pode ser armazenada em bateria

Redação do Site Inovação Tecnológica - 17/02/2020

O nanogerador e o circuito integrado construídos pela equipe permitem colocar diretamente a eletricidade estática em uma bateria - ou alimentar continuamente um dispositivo.
[Imagem: Dong Sung Kim/POSTECH]

Armazenando eletricidade estática

O que sabemos é que, quando dois objetos diferentes entram em contato repetidamente, a fricção cria eletricidade estática. O que não sabemos é explicar os mecanismos de geração da eletricidade estática.

Ela produz tensões de dezenas de milhares de volts, em alguns casos alcançando a potência de um raio, embora não haja corrente elétrica fluindo. Assim, continuamos em busca de uma teoria para explicar a eletricidade estática.

Donghyeon Yoo e seus colegas da Universidade Pohang, na Coreia do Sul, estavam menos interessados em teorias.

Para eles, a pergunta que importa é: Dá para coletar a eletricidade estática e armazená-la para uso futuro?

E a equipe coreana deu uma resposta afirmativa a essa questão criando um método para converter a eletricidade estática em potência utilizável contínua.

Operação contínua

A maioria dos nanogeradores, incluindo os modelos movidos a gotas de água, são geradores triboelétricos, o que significa que eles capturam a eletricidade estática e a disponibilizam para uso. O problema é que, para isso, eles precisam de um suprimento auxiliar que forneça o fluxo de energia - a corrente fluindo.

O que a equipe coreana fez agora foi, além de criar uma nova tecnologia para aumentar a quantidade total de energia gerada por um nanogerador triboelétrico, projetar e construir um circuito integrado que disponibiliza essa energia na forma de eletricidade utilizável.

Na prática, o nanogerador consegue disponibilizar eletricidade mesmo quando a fricção cessa, e sem depender de uma fonte auxiliar.

Esquema do nanogerador mais chip que disponibiliza a eletricidade estática para uso ou armazenamento imediatos.
[Imagem: Dong Sung Kim/POSTECH]

Eficiência

A eficiência de conversão dos protótipos alcançou mais de 70%. Com o novo circuito integrado, o sistema forneceu uma energia estável de 1,8V e 2,5 microwatts mesmo com um suprimento irregular e intermitente vindo do nanogerador. Essa quantidade de energia foi suficiente para operar sensores de temperatura e umidade e até uma calculadora.

"Os nanogeradores triboelétricos convencionais têm enfrentado desafios na obtenção de energia elétrica confiável porque usam uma fonte de energia auxiliar para operar circuitos integrados comerciais ou para operar ele próprio de forma independente. No entanto, nossas descobertas podem superar essas limitações convertendo eletricidade estática em potência elétrica confiável, que pode ser usada instantaneamente," disse o professor Dong Sung Kim.

Bibliografia:

Artigo: Reliable DC voltage generation based on the enhanced performance triboelectric nanogenerator fabricated by nanoimprinting-poling process and an optimized high efficiency integrated circuit
Autores: Donghyeon Yoo, Seoulmin Lee, Jeong-Won Lee, Kwangseok Lee, Eun Yeong Go, Woonbong Hwang, Insang Song, Sung Baek Cho, Do Wan Kim, Dongwhi Choi, Jae-Yoon Sim, Dong Sung Kim
Revista: Nano Energy
DOI: 10.1016/j.nanoen.2019.104388

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