Nos Estados Unidos, engenheiros da Universidade de Utah estão rompendo fronteiras no desenvolvimento energético com uma inovação notável: a célula piroeletroquímica (PEC). Esta bateria única, apelidada de PEC, apresenta uma característica singular – nunca necessita de recarga, pois gera sua própria energia elétrica a partir de mudanças de temperatura no ambiente externo.
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“É um dispositivo integrado que pode coletar energia térmica ambiente e convertê-la diretamente em energia eletroquímica, armazenada na forma de um supercapacitor ou bateria, com aplicações no campo da Internet das Coisas [IoT] e sensores distribuídos”, descreve Roseanne Warren, uma das cientistas responsáveis pelo desenvolvimento da nova bateria.
O processo de carga da Célula Piroeletroquímica
Em fase de desenvolvimento, a bateria é carregada pela variação de temperatura no ambiente ao seu redor. De maneira mais detalhada, a mudança de temperatura gera um campo elétrico dentro da célula, impulsionando os íons e permitindo que a célula armazene energia.
A seguir, apresentamos o protótipo da bateria que converte energia por meio das flutuações de temperatura ambiente:
Por ora, estima-se que esse sistema seja capaz de gerar até 100 microjoules por centímetro quadrado, a partir de um único ciclo de aquecimento ou resfriamento. Embora essa quantidade de energia seja mínima, engenheiros afirmam que é suficiente para manter a operação de dispositivos conectados à IoT, os quais não podem ser facilmente recarregados.
Para ilustrar, a queda de temperatura à medida que a noite avança poderia proporcionar energia suficiente para manter um sensor agrícola em funcionamento.
Bateria e flutuações de temperatura
“Estamos lidando com níveis muito baixos de captação de energia, mas a capacidade de ter sensores que podem ser distribuídos e não precisam ser recarregados no campo é a principal vantagem”, enfatiza a engenheira Warren.
Entretanto, não há planos de utilizar essa forma de energia para manter a operação de dispositivos como smartwatches ou telefones celulares. Isso se deve ao fato de que esses dispositivos possuem displays e transmitem muitos dados simultaneamente, o que difere significativamente de um simples sensor, que fornece informações pontuais, sem a necessidade de tela.
Fonte: Energy & Environmental Science e Universidade de Utah
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