Cientistas criam dispositivo capaz de gerar eletricidade a partir da umidade do ar
Créditos: UMass Amherst/Yao and Lovley labs

Cientistas criam dispositivo capaz de gerar eletricidade a partir da umidade do ar

Air-gen gera energia limpa 24 horas por dia, 7 dias por semana

Cientistas da Universidade de Massachusetts Amherst desenvolveram um dispositivo que usa uma proteína natural para criar eletricidade a partir da umidade no ar, uma nova tecnologia que eles dizem que pode ter implicações significativas para o futuro da energia renovável e no futuro da medicina. 

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Como relatado na revista Nature, os laboratórios do engenheiro elétrico Jun Yao e do microbiologista Derek Lovley na UMass Amherst criaram um dispositivo que eles chamam de "Air-gen", ou gerador movido a ar, com nanofios de proteína eletricamente condutores produzidos pelo micróbio Geobacter.

O Air-gen conecta eletrodos aos nanofios proteicos de tal forma que a corrente elétrica é gerada a partir do vapor de água naturalmente presente na atmosfera.

Corrente elétrica é gerada a partir do vapor de água naturalmente presente na atmosfera.

"Estamos literalmente gerando eletricidade do ar", dise Yao. "O Air-gen gera energia limpa 24 horas por dia, 7 dias por semana." Lovley, que avançou materiais eletrônicos sustentáveis baseados em biologia ao longo de três décadas, acrescenta: "É a aplicação mais incrível e emocionante de nanofios proteicos até agora."

A nova tecnologia desenvolvida no laboratório de Yao não é poluente, é renovável e de baixo custo. Ela pode gerar energia mesmo em áreas com umidade extremamente baixa, como o Deserto do Saara. A tecnologia oferece vantagens significativas em comparação com outras formas de energia renovável, incluindo solar e eólica, diz Lovley, porque ao contrário dessas duas fontes de energia renovável, o Air-gen não requer luz solar ou vento, e "funciona até mesmo em ambientes internos".

O dispositivo Air-gen requer apenas uma fina película de nanofios de proteína com menos de 10 mícrons de espessura, explicam os pesquisadores. A parte inferior do filme repousa em um eletrodo, enquanto um eletrodo menor que cobre apenas parte do filme nanofio fica na parte superior. A película absorve o vapor de água da atmosfera. Uma combinação da condutividade elétrica e química dos nanofios proteicos, juntamente com os poros finos entre os nanofios dentro da película, estabelece as condições que geram uma corrente elétrica entre os dois eletrodos.

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Os pesquisadores dizem que a geração atual de dispositivos Air-gen é capaz de alimentar pequenos eletrônicos, e eles esperam trazer a invenção para escala comercial em breve. Os próximos passos que estão sendo planejados por eles incluem o desenvolvimento de um pequeno Air-gen que pode alimentar dispositivos eletrônicos vestíveis, como monitores de saúde e fitness e relógios inteligentes, o que eliminaria a exigência de baterias tradicionais. Eles também esperam desenvolver versões do Air-gen aplicáveis aos telefones celulares, o que pode eliminar a necessidade de recarregar os aparelhos periodicamente. 

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Yao diz que "o objetivo final é fazer sistemas em larga escala". "Por exemplo, a tecnologia pode ser incorporada em tinta de parede que poderia ajudar a alimentar sua casa. Ou, podemos desenvolver geradores autônomos movidos a ar que fornecem eletricidade fora da rede. Assim que chegarmos a uma escala industrial para a produção de fios, espero que possamos fazer grandes sistemas que farão uma grande contribuição para a produção sustentável de energia."

Continuando a avançar as capacidades biológicas práticas do Geobacter, o laboratório de Lovley desenvolveu recentemente uma nova cepa microbiana para produzir nanofios de proteína em massa mais rapidamente e sem elevar seu custo. "Transformamos E. coli em uma fábrica de nanofios de proteína", disse ele. "Com esse novo processo escalável, a oferta de nanofios de proteína não será mais um gargalo para o desenvolvimento dessas aplicações."
 

Fonte: TweakTown, Universidade de Massachusetts Amherst
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Fabio Rosolen

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