(Créditos da imagem: Jose Camilo Lopez Perez/Getty Images).

Tão benéfico quanto a atual tecnologia de painéis solares tem sido a nossa busca por energia renovável, mas, ainda assim, os painéis atuais não podem gerar eletricidade à noite. Agora, novas pesquisas sugerem que será possível projetar painéis que podem funcionar 24 horas por dia.

Sob condições ideais, as novas células fotovoltaicas especialmente projetadas podem gerar durante a noite um quarto da energia que produzem durante o dia, de acordo com o novo estudo.

Para conseguir isso, é necessário incorporar células termorradiativas — dispositivos que geram energia graças ao resfriamento radiativo, onde a radiação infravermelha ou de calor sai da célula e produz uma pequena quantidade de energia no processo.

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As células termorradiativas já estão sendo testadas em campos como manufatura, onde são usadas para converter o calor residual, como as altas temperaturas geradas por um motor.

No caso de um painel solar noturno, apontar uma célula para o céu frio da noite é uma maneira de aproveitar esse processo.

Para alcançar esse efeito com a radiação infravermelha, diferentes tipos de materiais serão necessários para os painéis solares regulares, que tendem a se concentrar na luz visível (embora os pesquisadores também tenham experimentado células que podem capturar os dois).

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O próximo passo é descobrir qual conjunto de materiais e eletrônicos pode produzir um painel eficaz capaz de usar o céu noturno e o espaço como dissipador de calor.

Como as células termorradiativas (à direita) se comparam às células solares (à esquerda). (Créditos da imagem: Tristan Deppe/Jeremy Munday).

“Uma célula solar regular gera energia absorvendo a luz solar, o que faz com que a tensão apareça no dispositivo e a corrente flua”, disse Jeremy Munday, engenheiro elétrico e de computação da Universidade da Califórnia. “Nestes novos dispositivos, a luz é emitida e a corrente e a tensão vão na direção oposta, mas você ainda gera energia. Você precisa usar materiais diferentes, mas a física é a mesma”, explicou ele.

As fazendas solares podem produzir até 50 watts de energia por metro quadrado sob condições ideais, de acordo com os cálculos dos pesquisadores — aumentando a produção de energia em cerca de 12% no total em ambientes abertos e áridos, onde muitas fazendas solares já estão localizadas.

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É uma ideia que vários grupos estão estudando. No ano passado, foi divulgado um sistema experimental, criado por pesquisadores da Universidade de Stanford, que também usava o desequilíbrio de calor entre o céu noturno e a Terra para gerar eletricidade a partir da radiação infravermelha.

Embora haja um longo caminho a percorrer para escalar adequadamente essa tecnologia, de forma que ela seja praticamente útil — no momento, Munday e seus colegas só têm protótipos em desenvolvimento — essa é potencialmente uma maneira relativamente barata de manter as células solares funcionando 24 horas por dia.

“O espaço profundo oferece um dissipador térmico intrigante de baixa temperatura que tem o potencial de ajudar a fornecer energia elétrica durante a noite e o dia através do uso inteligente da fotônica, da óptica e da ciência dos materiais”, concluem os pesquisadores em seu artigo publicado na revista ACS Photonics. [ScienceAlert].

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