PORTAL ENERGIA - Tecnologia revolucionária permite que célula solar produza 2 tipos de energia

Nov 5, 2018

As energias renováveis são fontes inesgotáveis de energia obtidas a partir da Natureza, nomeadamente o vento, a maré e o sol. A produção de energias renováveis continua a crescer dia após dia e Portugal é visto como um exemplo nas energias verdes.

Na busca de encontrar alternativas renováveis aos combustíveis fósseis, os cientistas  de Berkeley desenvolveram um novo dispositivo de fotossíntese artificial que permite transformar a água e a luz proveniente do Sol em dois tipos de energia: eletricidade e hidrogénio.

Para esta técnica de fotossíntese artificial, os investigadores atribuíram-lhe o nome HEPV (célula fotovoltaica e voltaica híbrida) e publicaram o estudo em "Nature Materials".  Os cientistas utilizam a energia do sol através de um sistema de "divisão da água" para originar hidrogénio.

Até ao momento, os sistemas convencionais que utilizam a "divisão de água" não maximizam o seu verdadeiro potencial. Afinal, não existem métodos que permitam a combinação perfeita de materiais com propriedades eletrónicas, óticas e químicas para que tudo funcione com eficiência.

Os cientistas do laboratório de Berkeley adicionaram um contato elétrico junto da superfície traseira do componente de silício para ultrapassar essas limitações, originando um HPEV com dois contatos.

A parte traseira adicional permitiu que a corrente fosse dividida em duas. Dessa forma, uma parte da corrente é extraída como energia elétrica e a restante contribui para a geração de combustíveis solares. Segundo os cálculos dos investigadores, 6,8% da energia solarincidente que atinge a superfície de uma célula é armazenada na forma de hidrogénio. A restante energia é perdida.

HEPV – Célula Fotovoltaica e Voltaica Híbrida

Os investigadores deste estudo criaram um protótipo para comprovarem a sua teoria, após executarem uma simulação que previa se o HPEV funcionaria corretamente.

O responsável deste método, Gideon Segev ficou surpreendido. "E, para nossa surpresa, funcionou. Na ciência, nunca se tem certeza de que tudo vai funcionar, mesmo que as simulações do seu computador indiquem que vai funcionar. Mas isso também se torna divertido. Foi ótimo observar as nossas experiência confirmarem as previsões das nossas simulações", confessa.

Gideon Segev também esclareceu que as células HPEV que recolhem eletrões excedentes são utilizadas para originar energia elétrica, resultando num aumento da eficiência de conversão da energia solar em geral.

Assim, de acordo com os cálculos apresentados neste estudo, 6,8% da energia solar pode ser armazenada como combustível de hidrogénio num célula HPEV feita de Vanadato de silício e bismuto e, os restantes 13,4%, é convertida em eletricidade. Isso permite obter uma eficiência três vezes melhor que as células solares dos sistemas de hidrogénio convencionais.

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