Como o Power Felt funciona

Você provavelmente já teve esta experiência: você está em movimento o dia todo e não teve a chance de conectar seu iPhone , e quando você precisa fazer uma ligação ou verificar seu e-mail, você vê aquele pequeno ícone que indica que a bateria está prestes a acabar. É tão frustrante que realmente faz você ficar um pouco quente sob o colarinho. Mas espere - talvez essa seja a solução. E se, em vez de explodir uma junta, você pudesse de alguma forma converter esse excesso de calor corporal em eletricidade e usá-lo para alimentar seu telefone ou outro dispositivo portátil?

Você já viu uma variação dessa ideia antes, se você é fã da trilogia cinematográfica "Matrix", na qual uma gigante rede de computadores se alimenta desviando energia de legiões de seres humanos inconscientes e em coma. Não estamos falando de nada tão assustador, no entanto. A geração de energia termoelétrica em pequena escala, na qual o calor do corpo é coletado para alimentar dispositivos portáteis, é um conceito que os cientistas vêm analisando com bastante atenção nos últimos anos - à medida que nosso desejo de carregar aparelhos famintos por energia em nossos bolsos continuou a crescer .

Recentemente, pesquisadores do Centro de Nanotecnologia e Materiais Moleculares da Wake Forest University deram um impulso às perspectivas de geração de energia termoelétrica quando desenvolveram um material semelhante a um tecido chamado "power felt", que é capaz de explorar as diferenças entre o calor de um objeto e a temperatura ambiente para gerar um carga elétrica [fonte: Neal ].

Um pesquisador que trabalhou no projeto prevê fazer uma jaqueta de feltro forte e usá-la para alimentar um iPod, uma ideia que soa muito bem para os entusiastas de jogging em climas frios. Mas o sentimento de poder não precisa ser apenas em uma roupa. Um cabo de lanterna envolto em feltro de energia pode ser uma ótima coisa para se ter durante uma falta de energia prolongada, e um assento de carro feito desse material pode consumir energia de sua parte traseira para alimentar suas janelas ou rádio. E há outras fontes de energia não humanas que podemos usar para explorar também [fonte: Neal ].

Se você está confuso sobre como seu corpo suado pode alimentar um iPad em um dia quente de verão, pense desta forma: quase toda a eletricidade que os humanos usam - cerca de 10 trilhões de watts - é gerada pela liberação de energia térmica (geralmente queimando combustíveis fósseis para aquecer a água) e depois convertendo esse calor em energia mecânica. A energia mecânica é então usada para acionar geradores e produzir corrente elétrica. Este método testado e comprovado, chamado geração de energia termoelétrica , produz muita energia, com certeza. Mas também desperdiça muita energia, porque o processo mecânico não é tão eficiente no uso de calor. Na verdade, mais da metade desse calor simplesmente escapa para a atmosfera [fonte: Jacques ].

Seria muito melhor, pelo menos em teoria, se pudéssemos encontrar uma maneira prática de gerar eletricidade diretamente do próprio calor. Os cientistas sabem há muito tempo que é possível fazer isso, porque quando há uma diferença na temperatura do ambiente e de um objeto, um material condutor entre os dois pode usar esse contraste para gerar corrente elétrica, sem nenhuma turbina ou gerador mecânico. Isso é conhecido como efeito Seebeck [fonte: Timmer , Ozcanli ].

O truque para gerar e colher essa eletricidade não mecânica é encontrar o material condutor certo. Há algum tempo, os pesquisadores vêm construindo geradores termoelétricos diretos que usam uma liga metálica, telureto de antimônio de bismuto, que tem a capacidade de gerar eletricidade a partir do calor. Mas esse material é caro e não é tão eficiente [fonte: DOE ].

É por isso que todo mundo está tão empolgado com o feltro de poder, que - apesar do nome - não é realmente um pano tecido de lã, como o material que eles usam nas mesas de sinuca. Em vez disso, o feltro de energia é feito de fibras plásticas enroladas em pequenas - e por minúsculas queremos dizer um átomo de espessura - estruturas chamadas nanotubos de carbono, que são muito, muito boas em conduzir eletricidade. Também é potencialmente barato de fabricar, o que significa que podemos usá-lo em qualquer lugar [fonte: Neal , Zhang ].

Embora seja legal alimentar um iPad com o calor do seu corpo, provavelmente não precisamos nos preocupar em ser escravizados para alimentar uma rede de computadores gigante como nos filmes "Matrix". Os seres humanos são uma fonte potencial de eletricidade , mas bastante limitada. Um homem adulto, por exemplo, teoricamente poderia gerar de 100 a 120 watts de energia. Isso não vai iluminar o Empire State Building, mas pode ser suficiente para alimentar alguns aparelhos eletrônicos pessoais - um laptop requer cerca de 45 watts e um telefone celular precisa apenas de 1 watt para funcionar [fonte: Ozcanli ].

Dito isso, os pesquisadores ainda têm um longo caminho a percorrer antes que possamos aproveitar uma parte significativa do potencial de nossos corpos para gerar eletricidade. Embora a ideia de poder seja promissora, a versão de demonstração inicial só tem a capacidade de gerar cerca de 140 nanowatts de suco [fonte: Zhang ]. O vilão Agente Smith dos filmes "Matrix" ficaria desapontado, já que isso é apenas cerca de um bilionésimo de watt. Outros materiais condutores disponíveis para converter o calor do corpo em energia não funcionam muito melhor. Segundo uma estimativa, esses dispositivos são capazes de coletar cerca de 0,4% da energia térmica do corpo e convertê-la em eletricidade. Isso significa que se você cobrir todo o seu corpo com geradores termoelétricos, você produzirá apenas 0,5 watts de eletricidade [fonte:

Ainda assim, provavelmente melhoraremos esse desempenho ao longo do tempo e também desenvolveremos simultaneamente dispositivos eletrônicos que são muito mais eficientes no uso de energia do que os gadgets de hoje. Os pesquisadores já estão trabalhando, por exemplo, para desenvolver sensores médicos super eficientes em termos de energia que podem eliminar o calor do corpo de um paciente. Mas a verdadeira vantagem do poder sentido pode vir de usá-lo para capturar a energia térmica desperdiçada por nossas máquinas. Pesquisas recentes do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, por exemplo, indicam que, aproveitando o calor desperdiçado de laptops e telefones celulares, podemos conseguir o equivalente a dobrar a vida útil da bateria. Revestir motores de automóveis e paredes internas e tubulações de usinas de energia com feltro de energia pode gerar um vasto suprimento de eletricidade que nem sabíamos que tínhamos [fonte: Chandler].

Sou um grande fã de ficção científica distópica, e o filme de 1999 "Matrix", o primeiro da trilogia feita pelos Wachowskis, é um dos meus favoritos. Mas para mim, a Matrix é realmente mais uma metáfora para nossa fixação presente a cada momento de vigília com experiências de entretenimento sintéticas criadas por videogames e streaming de vídeo na Web do que um projeto para um futuro real. (Nesse sentido, você poderia traçar um paralelo com o romance de George Orwell, "Nineteen Eighty-Four", que alguns dizem ser realmente uma advertência contra as tendências totalitárias que o autor viu à espreita sob a democracia constitucional da Inglaterra pós-Segunda Guerra Mundial.) A menos que façamos alguns avanços tecnológicos verdadeiramente surpreendentes que anulem as leis da física como agora as entendemos, uma rede de computadores alimentada por sifão de energia de humanos em coma é apenas uma fantasia. Para uma matéria do Science Channel, por exemplo, uma vez calculei que, se fosse possível coletar 1,3 microwatts de energia de cada pessoa no planeta, seria suficiente apenas para ligar um conjunto de alto-falantes para um home theater de última geração. sistema.

Artigos relacionados

Origens