quinta-feira, 4 de agosto de 2011

O Mundo do Futuro, hoje (65): Novidades sobre células solares

Com esse papo furado idiota de sequestro de carbono, os ambientalistas acabaram auxiliando a calhordagem petrolífera ao invés de fazerem pressão política pela adoção em regime de urgência urgentíssima de fontes alternativas de energias, dentre elas a mais abundante que é a matriz solar.

A seguir, apresento duas novidades sobre o assunto que espero possam contribuir para o desenvolvimento da mentalidade brasileira a respeito das matrizes energéticas que desejamos para o nosso País e para o mundo.




Células solares são impressas por jato de tinta
As impressoras jato de tinta, uma tecnologia de baixo custo que está presente em virtualmente todas as casas e escritórios, poderá em breve oferecer seus benefícios para o futuro da energia solar. Engenheiros descobriram uma maneira de fabricar um tipo especial de célula solar, conhecida como CIGS, usando a tecnologia da impressão por jato de tinta - bastando substituir a tinta pelas soluções semicondutoras adequadas.

A técnica reduz o desperdício de matéria-prima em 90 por cento em relação ao processo tradicional, o que poderá reduzir significativamente o custo de produção dessas células solares flexíveis.  "Isto é muito promissor e pode ser uma importante nova tecnologia no campo da energia solar", disse Chang Chih-Hung, engenheiro da Universidade do Estado de Oregon, nos Estados Unidos. "Até agora, ninguém tinha sido capaz de criar células solares CIGS funcionais com tecnologia jato de tinta."

As células solares CIGS já são produzidas em larga escala, mas por outros meios.  Um "painel" de célula solar CIGS mais se parece com uma folha plástica, totalmente flexível, em comparação com os rígidos painéis solares feitos com células solares de silício.  O termo CIGS vem das iniciais dos elementos químicos que compõem o material fotossensível: cobre, índio, gálio e selênio.  O material geralmente é produzido a partir do mineral calcopirita, um sulfeto de cobre com pequenas quantidades de metais como índio e gálio, além de enxofre e selênio.

O composto CIGS tem eficiência fotoelétrica excepcional - uma camada de calcopirita com um ou dois micrômetros de espessura pode capturar a energia dos fótons de forma tão eficiente quanto uma camada de 50 micrômetros de espessura de silício.  As células solares CIGS são compostas de várias camadas, normalmente depositadas sobre vidro ou sobre um plástico flexível - daí a possibilidade de uso da impressão por jato de tinta.

Em vez de depositar compostos químicos sobre o substrato com a técnica tradicional de deposição de vapor químico, que desperdiça a maioria do material no processo, a tecnologia jato de tinta pode ser usada para criar padrões precisos, depositando apenas o material necessário.  "Alguns dos materiais com os quais queremos trabalhar para fazer células solares mais avançadas, como o índio, são relativamente caros," explica Chang. "Não podemos realmente nos dar ao luxo de desperdiçá-lo, e a abordagem jato de tinta quase elimina o desperdício."





Célula solar de amplo espectro captura luz visível e infravermelha
Pesquisadores canadenses criaram um novo tipo de célula solar que é perfeita para a fabricação de revestimentos de baixo custo que convertem os raios do sol em eletricidade.  Esses revestimentos poderiam ser aplicados a qualquer superfície, principalmente em edifícios, mas também em carros, aparelhos eletrônicos e até roupas.

A equipe do Dr. Ted Sargent criou primeira a célula solar eficiente baseada em pontos quânticos coloidais (CQD: Colloidal Quantum Dots).  "O dispositivo é uma pilha de duas camadas absorvedoras de luz - uma ajustada para captar os raios visíveis do Sol, a outra projetada para a colheita da metade da energia do Sol que se encontra no infravermelho", explica Xihua Wang, líder da pesquisa.

Cientistas de todo o mundo trabalham com afinco em busca da chamada célula solar de amplo espectro, capaz de capturar uma faixa maior da energia do Sol.  Até agora, os diversos tipos de células solares construídas são otimizadas para faixas estreitas do espectro. Unir várias delas para construir uma célula solar híbrida também não é uma ideia nova, mas não é fácil conectar dispositivos tão diferentes. O grande feito dos pesquisadores canadenses está justamente na construção de uma interface entre duas junções, uma que capta os fótons visíveis e outra que capta os fótons do infravermelho.

"A equipe projetou uma cascata - realmente uma cachoeira - de materiais com espessura na casa dos nanômetros para transportar os elétrons entre as camadas visível e infravermelha," diz Sargent.  Ao capturar uma gama tão ampla de ondas de luz, as células solares de pontos quânticos podem, em princípio, chegar a até 42 por cento de eficiência.  As melhor células solares de junção única estão hoje na casa dos 31 por cento de eficiência - em condições de laboratório. Na realidade, as células solares que estão nos telhados das casas e nos produtos de consumo têm uma eficiência entre 14 e 18%.  Os pesquisadores estimam que a nova célula solar de dupla junção consumirá ainda cerca de cinco anos de desenvolvimento para que possa chegar ao mercado.



Carregador de celular público é alimentado a energia solar




Estudantes da Sérvia criaram o primeiro carregador público de celulares alimentado por energia solar.  O aparelho estoca energia por até um mês para uso em períodos de pouca luminosidade.  Os criadores do dispositivo são todos estudantes da Universidade de Belgrado.  Com a criação, eles se tornaram também os mais jovens e únicos representantes de um país não-integrante da União Europeia a receber um prestigioso prêmio entregue aos principais inventores da Europa.

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