A busca por fontes de energia renovável, como eólica, solar, geotérmica, biomassa e hidrelétricas, vem sendo o foco e motivo de preocupação de muitos cientistas, devido ao seu grande potencial na luta contra as mudanças climáticas. Agora, uma nova pesquisa da Universidade de Tel Aviv (TAU), em Israel, descobriu uma potencial fonte de energia renovável: o vapor de água na atmosfera.
O estudo, liderado pelo professor Colin Price, em parceria com a doutoranda Judy Lax e o professor Hadas Saaroni, todos da Escola Porter de Meio Ambiente e Ciências da Terra da TAU, baseia-se na descoberta de que a eletricidade se materializa na interação entre as moléculas de água e superfícies metálicas. A pesquisa foi publicada em maio na revista Scientific Reports.
“Buscamos capitalizar um fenômeno que ocorre naturalmente: a eletricidade da água”, afirmou Price. “A eletricidade nas tempestades é gerada apenas pela água em suas diferentes fases – vapor d’água, gotículas de água e gelo. Vinte minutos de desenvolvimento de nuvens é o bastante para passarmos de gotículas de água a enormes descargas – raios -, algumas com 800 metros de comprimento”, concluiu.
Os cientistas tentaram produzir uma bateria de baixa voltagem usando apenas umidade do ar, tomando pesquisas anteriores como base. O físico inglês Michael Faraday, por exemplo, descobriu, no século XIX, que as gotículas de água podiam eletrificar superfícies metálicas devido ao atrito entre os dois. Um estudo mais recente mostrou que alguns metais acumulam cargas elétricas espontaneamente quando expostos à umidade.
Umidade do ar pode gerar cargas elétricas. Imagem: Reprodução
Eles então fizeram um experimento em laboratório para determinar a voltagem entre dois materiais diferentes expostos à alta umidade relativa; um deles estava aterrado e o outro não. “Descobrimos que não havia tensão entre eles quando o ar estava seco”, explicou o professor Price. “Mas uma vez que a umidade relativa subiu acima dos 60%, uma tensão começou a se desenvolver entre as duas superfícies metálicas isoladas. Quando abaixamos o nível de umidade para menos de 60%, a tensão desapareceu”. Os mesmos resultados foram observados em condições naturais.
“A água é uma molécula muito especial. Durante colisões moleculares, ela pode transferir uma carga elétrica de uma molécula para outra. Através do atrito, ela pode acumular um tipo de eletricidade estática”, explicou. Segundo o professor, diferentes superfícies metálicas acumulam diferentes cargas elétricas, mas apenas com umidade do ar superior a 60%, marca atingida com frequência em países tropicais.
Novas ideias
De acordo com Price, esse estudo desafia as ideias estabelecidas sobre a umidade e seu potencial como fonte de energia. “As pessoas sabem que o ar seco resulta em eletricidade estática e, às vezes, você leva um choque quando toca em uma maçaneta de metal. A água é normalmente considerada um bom condutor de eletricidade, não algo que pode acumular carga na superfície. No entanto, parece que as coisas são diferentes quando a umidade relativa excede um certo limite”, explicou ele.
Os pesquisadores mostraram que a umidade do ar pode gerar uma carga de cerca de um volt. “Se uma pilha AA for de 1,5V, pode haver uma aplicação prática no futuro: desenvolver baterias que possam ser carregadas a partir de vapor d’água no ar”.
Via: Tech Xplore
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