Uma equipa dos departamentos de Ciência e Engenharia de Materiais e de Física da National University of Singapore (NUS) criou um dispositivo gerador de energia por efeito de sombra (SEG), que faz uso do contraste na iluminação entre áreas iluminadas e sombreadas para gerar eletricidade. O avanço da investigação foi relatado na revista científica Energy & Environmental Science em 15 de abril de 2020.
“As sombras são omnipresentes e muitas vezes dadas como garantidas. Em aplicações convencionais fotovoltaicas ou optoeletrónicas, onde uma fonte constante de luz é usada para alimentar dispositivos, a presença de sombras é indesejável, pois degrada o desempenho dos dispositivos. Neste trabalho, capitalizámos o contraste de iluminação causado pelas sombras como uma fonte indireta de energia. O contraste na iluminação induz uma diferença de voltagem entre a sombra e as seções iluminadas, resultando na criação de corrente elétrica. Este novo conceito de recolha de energia na presença de sombras não tem precedentes ”, explicou o líder da equipa de investigação, Dr. Tan Swee Ching, professor no departamentos de Ciência e Engenharia de Materiais da NUS.
(...) Esta nova abordagem para viabilizar energia a partir da iluminação e das sombras (associadas a baixas intensidades de luz) para maximizar a eficiência da coleta de energia é emocionante e oportuna.
Para enfrentar este desafio tecnológico, a equipa da NUS desenvolveu um SEG de baixo custo e fácil de fabricar para realizar duas funções: (1) converter o contraste de iluminação das sombras parciais em eletricidade e (2) servir como um sensor de proximidade alimentado para monitorar objetos que passam.
Fonte: Energy Environ. Sci., 2020,13, 2404-2413
“Quando toda a célula SEG está sob iluminação ou na sombra, a quantidade de eletricidade gerada é muito baixa ou nenhuma. Quando uma parte da célula SEG é iluminada, um output elétrico significativo é detectado. Também descobrimos que a área de superfície ideal para geração de eletricidade é quando metade da célula SEG está iluminada e a outra metade na sombra, pois isso dá área suficiente para geração de carga e recolha, respectivamente ”, disse o co-líder da equipe, Dr. Andrew Wee, professor no departamento de Física da NUS.
Com base em ensaios de laboratório, o SEG de quatro células da equipa é duas vezes mais eficiente sob o efeito de sombras em movimento quando comparado com células solares de silício comerciais. Além disso, a equipe também mostrou que o SEG pode servir como um sensor autoalimentado para monitorar objetos em movimento. Quando um objeto passa pelo SEG, ele projeta uma sombra intermitente no dispositivo e aciona o sensor para registar a presença e o movimento do objeto.
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Fonte: NUS News