Uma equipa de investigadores em Singapura descobriu uma forma inovadora e surpreendentemente simples de produzir eletricidade a partir de água da chuva utilizando apenas um tubo de plástico e a força da gravidade.
A instalação experimental, descrita num estudo recente da Universidade Nacional de Singapura, não envolve barragens nem turbinas. Em vez disso, baseia-se num fenómeno físico pouco explorado: o “fluxo de tampão”, onde minúsculas colunas de água, separadas por bolhas de ar, descem através de um tubo estreito. Esse movimento gera eletricidade suficiente para acender várias luzes LED.
“Não estamos a falar de quedas de água ou grandes obras de engenharia”, explicou Siowling Soh, cientista de materiais e autora sénior do estudo. “Estamos a usar a própria água da chuva, a cair de forma controlada, para gerar energia limpa e contínua.”
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No centro da investigação está um tubo com apenas 2 milímetros de largura e 32 centímetros de altura. As gotas de água, semelhantes às da chuva real, são introduzidas no topo do tubo. Em vez de correrem em fio contínuo, as gotas organizam-se em pequenos “tampões” rítmicos separados por ar. É precisamente este fluxo intermitente que potencia a geração elétrica, pode ler-se na ZME Science.
À medida que as gotas escorrem pelas paredes internas do tubo, ocorre uma separação de cargas semelhante à eletricidade estática criada ao esfregar um balão. Fios colocados nas extremidades do tubo recolhem essa eletricidade, que alimenta dispositivos de baixa potência.
Numa versão ampliada, com quatro tubos em simultâneo, os cientistas conseguiram acender 12 luzes LED durante 20 segundos, tudo sem baterias nem painéis solares.
A descoberta poderá ser aplicada em meios urbanos, por exemplo, em telhados de edifícios, aproveitando a chuva para gerar energia. E como não requer grandes infraestruturas nem caudais volumosos, o sistema torna-se particularmente atrativo para regiões onde a energia hidroelétrica tradicional não é viável.
O princípio baseia-se num fenómeno chamado eletrificação de contacto, em que o atrito entre água e certas superfícies gera separação de cargas. No entanto, os métodos anteriores para explorar esta propriedade tinham limitações físicas – a principal delas era o chamado “comprimento de Debye”, que restringe a eficácia em canais maiores.
O que torna este sistema inovador é a forma como contorna essa limitação. Ao fracionar o fluxo em gotas espaçadas, os investigadores conseguiram alcançar uma eficiência de conversão energética superior a 10%, e densidades de potência até 100 watts por metro quadrado, um desempenho sem precedentes para este tipo de tecnologia.
O sistema funcionou com água da torneira, salgada, quente, fria e até com chuva natural. Como as gotas reais atingem velocidades maiores do que as simuladas em laboratório, a produção de energia poderá ser ainda superior em condições reais.
Além de abrir novas portas para a chamada “nanogeração triboelétrica”, os cientistas acreditam que esta descoberta poderá até ajudar a explicar fenómenos atmosféricos ainda pouco compreendidos, como o efeito Lenard — a eletrificação do ar perto de cachoeiras.
Apesar do entusiasmo, os investigadores alertam que há ainda muitos testes a realizar: durabilidade a longo prazo, resistência a variações climáticas e integração com redes elétricas convencionais são alguns dos desafios futuros.
“É preciso continuar a explorar este caminho. A chuva é gratuita, abundante e subestimada. Só nos falta aprender a aproveitá-la melhor”, concluiu Soh.
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