Energia solar pode ser melhor aproveitada a custo acessível

Por , em 17.04.2011

Hoje em dia, a humanidade só aproveita uma minúscula fração dos estimados 12,2 bilhões de quilowatts-hora de energia solar que atingem a Terra por dia.

Por que não estamos usando toda essa energia? Porque ainda não existem métodos de utilização dela a custo acessível. A tecnologia solar atual se baseia em células solares, muito caras e com problemas de durabilidade.

Agora, um novo avanço no campo promete energia solar sem as caras células. A tecnologia se baseia em um princípio da física, anteriormente considerado “inútil”.

A luz tem dois componentes: magnetismo e eletricidade. Todas as células solares atualmente utilizam os efeitos da luz elétrica. A natureza magnética dos fótons foi julgada demasiada fraca para ser de alguma utilidade.

Mas havia quem fosse fascinado por essa propriedade. Alguns cientistas, como Stephen Rand, se perguntavam se o magnetismo não poderia ser tão útil quanto a eletricidade.

Durante suas pesquisas, ele descobriu algo inesperado; uma interação muito estranha que os cientistas não achavam ser possível, e que por isso foi ignorada por mais de 100 anos.

Quando a luz passa através de um material altamente isolante, a sua saída normalmente fraca magneticamente é profundamente multiplicada, e produz um campo magnético relativamente forte.

Na verdade, o campo é 100 milhões de vezes mais forte do que o esperado; forte o suficiente para produzir o tipo de efeito magnético necessário para a geração de energia.

O efeito magnético vem de um único tipo de “retificação ótica”. Retificação ótica é um termo da física que se refere ao que a luz faz quando entra em determinados materiais.

Anteriormente, o tipo mais conhecido de retificação ótica era a separação de cargas que a luz cria ao passar em certos tipos de materiais cristalinos. Este efeito produz uma tensão elétrica e é a base das células solares modernas.

Stephen descobriu um tipo radicalmente novo de retificação ótica. Em certos materiais, o campo magnético da luz era forte o suficiente para dobrar as cargas elétricas em uma forma de “C”.

Ou seja, o campo magnético começa a curvar os elétrons em forma de “C”. O movimento da carga gera tanto um dipolo elétrico quanto um dipolo magnético. Se houver muitos dipolos em uma fileira de fibra longa, pode-se criar uma tensão enorme. Essa tensão pode ser usada como fonte de energia.

Como tudo que é bom demais para ser verdade, há um porém. A fim de apresentar este efeito, a luz deve ser mostrada em um isolador de vidro. Vidro, no entanto, precisa de luz incrivelmente intensa para produzir esse efeito; 10 milhões de watts por centímetro quadrado. A luz solar normal produz cerca de 0,012 watts por centímetro quadrado quando brilha.

Uma solução seria a criação de um hardware para aumentar a intensidade da luz solar, semelhante à técnica usada em células solares, mas mais simples e barata. Utilizando novos materiais, a intensidade necessária para o efeito pode ser possível. A eficiência de conversão pode provavelmente atingir 10%, o mesmo das células atuais, mas os custos associados são muito menores, pois não precisa de materiais raros (vidro é suficiente) e não depende de processos caros, como fabricação de semicondutores.

A equipe pretende continuar estudando e melhorando o método, e afirma que a tecnologia pode um dia se transformar em uma fonte de energia lucrativa. [DailyTech]

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8 comentários

  • Tibulace:

    Que droga de artigo!” Só ” necessitaremos amplificar a luz do Sol, de:10 000 000/0,012 =833 000 000 de vezes.Até parece que isso é fácil ou barato de fazer.Claro, que os painéis solares, são a realidade e essa sugestão, um sonho muito mal delineado.

  • Diogenes Luca:

    Penso que a chave para otimizar essa propriedade magnetica do foton seja o desenho geometrico das moleculas do material utilizado ou quem sabe alguma alteração no processo fisico-quimico de criação ou mesmo composição. Existem metais produzidos translucidos. Talvez o caminho seja a exploração dos novos materiais e nanotecnologia

  • Miguel Rodrigues:

    Todos se queixam da dimensão dos painéis solares actualmente e a falta de eficiência, no entanto, a eficiência não é assim tão baixa como parece e o tamanho, como podem ver na foto acima, não é assim tão grande.

    Por exemplo: neste artigo vemos uma foto com 6 painéis de 72 células cada, o que ronda os 160Watts por painel que é igual a 920Watts de produção por hora e completamente gratuita!

    Eu em minha casa utilizo lâmpadas economizadoras de 10Watts, algumas de 20Watts, ora para gastar 920Watts por hora precisava de uma montanha de lâmpadas como podem perceber. O que acontece é que tenho de ligar outros aparelhos alem de apenas a iluminação, frigorífico, televisão, etc, quando chego ao fim do mês dou por mim sem ter gasto da energia da rede.

    Agora não me venham dizer que são muito grandes e que geram pouco porque isso é MENTIRA! Quem tem casa tem telhados com espaço para produzir VARIAS vezes a energia necessária para ser autónomo e não precisar de energia da rede, alias, basta uma pequena fracção do telhado para isso!

  • José Lucas Primo.:

    Sou adpto da energia solar,limpa sem presença de inconvenientes,falta interesse pela implantação,aqui um paiz tropical com muito sol temos que aperfeiçoar, reduzindo o tamanho dos paineis receptores,que ainda são extensos.Possuo um relogio captor de luz e que funciona a contento.

  • jernei:

    Creio que, por algum motivo escuso, falta interesse nos governos para incrementar/incentivar a geração de energias limpas ou, pelo menos, energias não-tão-limpas mas de fontes renováveis como é o caso do etanol. O Brasil é o pioneiro na produção do etanol, porém o usuário de veículo flex (meu caso)não se sente seguro pois o preço nem sempre é atrativo. O Governo não tem moral com os usineiros que ditam o preço. Mas eu não só critico, tsmbém sugiro: assim como o petróleo é de monopólio do governo, bastava este governo implantar fazendas/campos de cana-de-açúcar ou de milho e usinas exclusivas para produção do etanol veicular. Aí nós iríamos ver controle de prço. Isso é de interesse do consumidor, mas será que é de interesse dos deputados, senadores, ministros ou quem quer que seja que se beneficia com essas situação?

  • Luan Moraes:

    se você reparar bem, o gasto que você terá para colocar energia solar na sua casa vai ser baixo.Quando você analizar como seu gasto mensal diminuiu, imagine então o gasto em cinco anos ou dez anos.Colocando lado a lado os gastos poderemos ver que a energia elétrica convencional é mais cara que a “caríssima” energia solar.

  • Jadson:

    Acho que a idéia de se explorar mais a capacidade do sol para geração de energia é muito válida, principalmente quando se descobre algo tão inesperado, já que era um efeito desacreditado pelos cientistas. Mas acredito que devem haver mais estudos para melhorar a eficiencia de 10% para cerca de 30% tal como as placas fotovoltaicas, pois por mais que seja mais barata, não gostaria de ter um monte de placas de vidro na minha casa mas que produzem pouca energia.

  • Miguel Rodrigues:

    “Por que não estamos usando toda essa energia? Porque ainda não existem métodos de utilização dela a custo acessível. A tecnologia solar atual se baseia em células solares, muito caras e com problemas de durabilidade.”

    Se as empresas que montam os painéis não estivessem a ganhar 300% de lucro por painel o custo era sem duvida mais acessível, já a durabilidade vai para as décadas, não me parece que seja assim tão problemático, o painel acaba por se pagar a ele próprio dezenas de vezes durante o seu tempo de vida.

    Este artigo desvaloriza tanto os painéis que até parece que foi escrito por quem não percebe nada do assunto, se calhar é verdade.

    Na prática os painéis sustentam casas e ainda dão lucros aos felizardos donos que estiverem a injectar o excesso de energia na rede.

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