Energia geotérmica
Embora as fontes de energia renovável atualmente utilizadas, como a energia eólica e a energia solar, tenham seus méritos, há uma fonte de energia gigantesca, permanente e inexplorada, literalmente sob nossos pés: a energia geotérmica.
Os países nórdicos estão explorando a energia geotérmica há décadas, mas, para regiões que não possuem fontes derivadas do vulcanismo na superfície, a geração de eletricidade a partir da energia geotérmica requer dispositivos que possam de alguma forma fazer uso do calor dentro da crosta terrestre - em buracos bem profundos.
Existem vários métodos para converter calor em energia elétrica, mas sua aplicação em grande escala ainda não é viável. Por exemplo, as baterias redox quente-e-frio e dispositivos baseados no efeito Seebeck não podem ser simplesmente enterrados dentro de uma fonte de calor para produzir eletricidade.
A Dra. Sachiko Matsushita, do Instituto de Tecnologia de Tóquio, no Japão, acaba de fazer um grande progresso em uma outra alternativa emergente, as células termais sensibilizadas (STCs: sensitized thermal cells), um tipo de bateria que pode gerar energia elétrica a 100 ° C ou até menos.
Células termais sensibilizadas
As STCs são derivadas das células solares sensibilizadas por corantes, ou DSCs (dye-sensitized solar cells) - apenas substituindo o corante por um semicondutor para permitir que o sistema opere usando calor em vez de luz.
O problema é que essas células termais, por algum motivo não compreendido, simplesmente paravam de funcionar depois de alguns ciclos.
A Dra. Matsushita descobriu o porquê: Essas baterias não funcionam como um mecanismo perpétuo porque a corrente pára quando reações redox (oxidação e redução ) na camada de eletrólito são interrompidas devido à realocação dos diferentes tipos de íons de cobre que compõem o eletrólito - uma bateria STC é composta por três camadas intercaladas entre eletrodos: uma camada de transporte de elétrons, uma camada de semicondutor (germânio) e uma camada de eletrólito sólido de cobre.
Mas a melhor notícia é que a equipe também descobriu que a bateria pode reverter a própria situação na presença de calor simplesmente abrindo o circuito externo por algum tempo. Em outras palavras, usando um interruptor simples, a simples ação do desliga/religa reativa a bateria.
"Com tal projeto, o calor, geralmente considerado como energia de baixa qualidade, se tornaria uma grande fonte de energia renovável," afirmou Matsushita.
Pesquisas promissoras
A equipe está empolgada com a descoberta por causa de sua aplicabilidade, de seu caráter ecológico e do potencial para ajudar a resolver a crise global de energia.
Antes disso, porém, assim como vem acontecendo com as células solares DSC, as baterias termais STC precisarão de mais refinamento para se tornarem mais robustas e atingirem maior eficiência. Os resultados iniciais, contudo, mostram que essa é uma linha de pesquisa que vale a pena seguir.
"Não há medo de radiação, nem medo de petróleo caro, nem instabilidade de geração de energia como quando se depende do sol ou do vento," observou Matsushita.
Energia geotérmica sofre revezes
Bibliografia:
Artigo: A sensitized thermal cell recovered using heat
Autores: S. Matsushita, T. Araki, B. Mei, S. Sugawara, Y. Inagawa, J. Nishiyama, T. Isobe, A. Nakajima
Revista: Journal of Materials Chemistry A
DOI: 10.1039/C9TA04060A
Atenciosamente
Alexandre Kellermann
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