Encontrou uma nova maneira de obter energia andando

Cientistas da Universidade de Wisconsin, em Madison, criaram uma maneira simples e barata de converter a caminhada em eletricidade utilizável. Xudong Wang e seus colegas inventaram material que gera eletricidade quando as pessoas pisam nela.

O novo método encontra bom uso para um produto semi-acabado fibroso, como a polpa de madeira . A madeira desgastada, que já está no piso, é parcialmente fabricada com nanofibras de celulose. São pequenas fibras que, após um certo tratamento químico, são capazes de formar uma carga elétrica quando entram em contato com as não tratadas. Xudong Wang, professor associado de materiais e engenharia da Universidade de Wisconsin Madison, e seu aluno Chunhua Yao publicaram seu trabalho na Nano Energy em 24 de setembro.

Quando as nanofibras são embutidas no chão, elas podem gerar eletricidade que acende luzes e carrega baterias. Como as polpas de madeira são resíduos baratos, difundidos e renováveis ​​de muitas indústrias, as novas tecnologias podem ser tão acessíveis quanto os pisos convencionais.

Para fazer isso, os pesquisadores extraíram nanofibras de celulose da polpa de madeira e as dividiram em duas camadas, uma das quais foi tratada quimicamente para torná-la carregada positivamente. Em seguida, embrulharam as duas camadas em papelão e as pressionaram para obter uma prancha rígida.

Sob pressão do pé, duas camadas de celulose entram em contato e trocam elétrons. Quando a perna se eleva, os elétrons retornam, mas passam por um circuito externo, gerando energia. Um passo nessa superfície gera de 10 a 30 volts e é capaz de acender 35 LEDs verdes.

Existem outros materiais semelhantes para a geração de energia "passo" - cerâmica e metais. Mas eles são caros ou inadequados para reutilização ou impraticáveis ​​para uso em larga escala.

Por muitos anos, o Wang Research Center testou vários materiais para maximizar as virtudes de uma tecnologia chamada triboelétrica.nanogerador (TENG). É por causa do efeito triboelétrico que a eletricidade estática é gerada nas roupas. As nanofibras de celulose tratadas quimicamente são uma alternativa simples, barata e eficaz ao uso dessa fonte de energia mecânica generalizada.

O cientista acredita que a tecnologia TENG pode ser facilmente incorporada em todos os tipos de pisos assim que estiver pronta para a venda. A equipe de Wang agora planeja construir e testar um protótipo no campus da Universidade de Wisconsin, em Madison, em locais com um grande fluxo de pessoas. Por fim, eles vão propor o uso de tábuas “verdes” em estações de trem e shopping centers, onde poderiam alimentar luzes e sensores.

O resultado da equipe da Universidade de Wisconsin, em Madison, é o mais recente avanço no estudo de energia verde e renovável chamado "coleta de energia na estrada". Em algumas situações, ele poderia competir com a energia solar, pois não depende de tempo limpo. Pesquisadores que estão pesquisando métodos na estrada para coletar e converter energia secundária veem a Terra como uma fonte rica e renovável de energia, apesar das reservas limitadas de combustíveis fósseis.

“Os cientistas trabalharam duro para coletar energia das atividades humanas. Uma maneira é construir algo para colocar as pessoas lá. Outra maneira é construir algo ao qual as pessoas tenham acesso constante. A Terra é o lugar mais adequado ”, diz o cientista.

Se você usar essa tecnologia em locais de tráfego intenso, por exemplo, em estádios ou em shopping centers, obteremos uma quantidade significativa de energia. Cada parte funcional dentro desse revestimento consiste em dois materiais com cargas diferentes, incluindo nanofibras de celulose com uma espessura de um milímetro ou até mais fina. O piso pode consistir em várias camadas para obter mais produção de energia.

"O primeiro teste em nosso laboratório mostrou que a tecnologia funciona em milhões de ciclos sem problemas", diz Wang. "Não convertemos esses números na vida útil do piso, mas acho que, com o design adequado, o TENG sobreviverá facilmente (piso)".

Apesar de todas as vantagens claras da tecnologia verde, alguns cientistas eram céticos quanto ao desenvolvimento de Wang. Alistair Sproul, da Universidade de New South Wales, em Sydney, acredita que, comparado a outras fontes de energia renovável, o novo material produz uma quantidade muito pequena de produção. "Se você quer fortalecer a sociedade e tornar as coisas eficientes, consiga energia solar ou eólica", diz ele.

Wang acredita que a energia das etapas pode complementar a energia solar. “O conceito é gerar eletricidade a partir de energia que poderia ter sido desperdiçada. Funciona dentro de edifícios ou no subsolo, onde os raios do sol não penetram ou são muito poucos ”, observa.

Agora, a equipe liderada por Wang tentará provar que as novas placas são duráveis ​​e econômicas. O custo de produção de placas de "energia" praticamente não é diferente das placas comuns. No entanto, são necessários custos adicionais para substituir o revestimento existente e instalar um novo.

“Nossa tecnologia não pode substituir a coleta de energia solar. Mas acreditamos que seu uso como um complemento será o mais econômico em comparação com outras tecnologias que obtêm energia em etapas. ”

Source: https://habr.com/ru/post/pt398721/