Não é ficção científica, nem roteiro de filme espacial. Cientistas dos Estados Unidos descobriram uma forma de produzir energia limpa a partir do ar – e o protótipo lembra o replicador do filme Star Trek: The Next Generation (1987), que produzia qualquer coisa a partir do excesso de resíduos. Na vida real, o device se chama Air-gen, um dispositivo móvel de geração de eletricidade que usa uma rede de nanofios de proteínas para transformar a umidade do ar em “tempestades de energia”.
Os cientistas descreveram o fenômeno como “nuvens em pequena escala” que podem produzir eletricidade de forma previsível e contínua, em uma ampla variedade de condições. Não dependem do sol, por exemplo, nem do vento, como é o caso das células para energia solar e eólica, destaca o Daily Mail.
“O ar contém uma quantidade enorme de eletricidade”, explica o autor sênior do estudo, Jun Yao, da Universidade de Massachusetts Amherst, nos EUA. “Pense em uma nuvem, que nada mais é do que uma massa de gotículas de água. Cada uma dessas gotículas contém uma carga e, quando as condições são adequadas, a nuvem pode produzir um raio, mas ainda não sabemos como capturar a eletricidade de forma confiável a partir de um raio”.
O Air-gen resolve esse problema replicando as condições de nuvens de tempestade ricas em energia e prendendo o vapor de água carregado dentro de uma rede de minúsculos poros em nanoescala. Muitos materiais diferentes podem ser usados para extrair energia dessa técnica. “O material só precisa ter furos menores que 100 nm (nanômetros), ou menos que um milésimo da largura de um fio de cabelo humano”, explica Yao.
O tamanho de 100 nm é muito importante para o processo, diz a equipe, porque é dimensionado para o que os químicos conhecem como “caminho livre médio” – a distância que uma única molécula de vapor de água pode flutuar no ar antes de colidir com outra.
Como a tecnologia foi desenvolvida
Quando os pesquisadores começaram a testar a tecnologia, há três anos, usaram um material especializado de nanofios de proteína gerados a partir de uma cultura bacteriana de Geobacter sulfurreducens. Yao e sua equipe confirmaram que podiam coletar eletricidade continuamente usando o ‘efeito de geração de ar’.
Com os minúsculos poros de 100 nm, os pesquisadores perceberam que poderiam criar um acúmulo de carga elétrica à medida que as moléculas de água passassem por seus nanotubos. O sistema Air-gen cria um desequilíbrio de carga, pois a extremidade superior do sistema de poros acumula uma carga em contraste com a extremidade inferior, assim como os dois lados de uma bateria.
“A ideia é simples, mas nunca foi descoberta antes – e abre todos os tipos de possibilidades”, afirma Yao. O resultado da pesquisa, que apresentou os avanços da tecnologia, foi publicado na revista Advanced Materials.
Ao contrário das células solares, que frequentemente requerem materiais avançados e às vezes tóxicos para coletar os raios solares, o sistema de nanoporos da Air-gen pode ser projetado a partir de uma ampla variedade de materiais mais ecológicos.
“O que percebemos depois de fazer a descoberta é a capacidade de gerar eletricidade a partir do ar – o que então chamamos de ‘efeito de geração de ar’. Literalmente, qualquer tipo de material pode extrair eletricidade do ar, desde que possa ser moldado no minúsculo sistema de poros de 100 nm”, disse ele.
Agora, os pesquisadores querem entender quais materiais podem ser usados de acordo com cada clima. Outro desafio é levar escala para a tecnologia. Uma das possibilidades é que ela seja acoplada a tintas de parede e seja instaladas em espaços ociosos nas cidades, segundo o Washigton Post.
Energia ilimitada?
Para Yao e sua equipe, o conceito tem o potencial de ser implantado em todo o mundo. “Você poderia imaginar dispositivos Air-gen feitos de um tipo de material para ambientes de floresta tropical e outro para regiões mais áridas”, disse.
E como a umidade não é um fenômeno climático raro, o Air-gen pode funcionar 24 horas por dia, 7 dias por semana, dia ou noite, em quase qualquer clima. Os dispositivos poderiam ser empilhados uns sobre os outros aos milhares e seriam capazes de gerar mais de 1 quilowatt de energia por metro cúbico de espaço.
“Imagine um mundo futuro em que a eletricidade limpa esteja disponível em qualquer lugar que você vá”, disse Yao. “O efeito Air-gen significa que este mundo futuro pode se tornar uma realidade”.
Fonte: Um Só Planeta.
Imagem: Reprodução.