Nova bateria gera energia a partir da mudança na temperatura ambiente; entenda

A tecnologia sempre surpreende! Engenheiros da Universidade de Utah estão focados no desenvolvimento de uma nova bateria que gera a própria energia a partir das variações de temperatura do ambiente, sem necessitar de recarga externa. 

O dispositivo, chamado de célula piroeletroquímica (PEC),  possue propriedades que mudam à medida que ele é aquecido ou resfriado. Essa tecnologia pode ser ser especialmente útil para levar energia em lugares remotos.

Neste primeiro momento, consegue ser usada apenas em dispositivos da Internet das Coisas (IoT), como sensores de temperatura, umidade e movimento. Em smartwatches ou celulares ainda é inviavél por conta do alto consumo de energia. 

Como funciona

O PEC funciona com um material compósito chamado de piroelétrico, feito de nanopartículas porosas de fluoreto de polivinilideno (PVDF) e titanato de bário.

A mudança de temperatura faz com que esses materiais criem uma polarização e como consequência produzam um campo elétrico dentro da célula.

Esse campo elétrico então move íons e assim armazena a energia produzida.

Na prática 

Para você entender melhor como o dispositivo funciona: imagina um sensor que monitora a temperatura de uma plantação.

Com a célula piroeletroquímica (PEC), ele poderia funcionar continuamente, alimentado pela variação natural de temperatura do ambiente.

Durante o dia, quando a temperatura aumenta, a PEC converte essa energia térmica em eletricidade. À noite, quando a temperatura cai, o processo se repete.

“A nossa ideia é de um dispositivo integrado que possa coletar energia térmica ambiente e convertê-la diretamente em energia eletroquímica armazenada na forma de um supercapacitor ou bateria”, explicou a autora sênior do projeto, Roseanne Warren.

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Desafios de adicionar células solares

Segundo Shad Roundy, coautor do estudo na Universidade de Utah, adicionar células solares à bateria também poderia ajudar na captação da energia. 

Mas nesse caso, existiria alguns desafios. Isso porque para uma boa captação, as células precisam ser mantidas limpas e receber boa luz solar, o que para alguns disposítivos, como nos sensores de solo que são colocados na terra, é inviavel. 

Capacidade aparentemente pequena

A capacidade inicial é ainda é baixa, com produção de aproximadamente 100 microjoules por centímetro quadrado por ciclo de aquecimento ou resfriamento.

Mas embora seja uma quantidade aparentemente pequena, essa energia é o suficiente para manter em funcionamento  câmeras de segurança, sistemas de iluminação ou controle de temperatura, por exemplo. 

“Estamos falando de níveis muito baixos de captação de energia, mas a capacidade de ter sensores que podem ser distribuídos e não precisam ser recarregados no campo é a principal vantagem”, acrescentou Warren.

Um avanço promissor!

Os engenheiros da pesquisa acham inviável a aplicação da bateria para carregar celulares porque consome muita energia. – Foto: Brian Maffly