Nova bateria não precisa de recarga… por 30 anos

Os Laboratórios de Pesquisa da Força Aérea dos EUA revelaram uma nova tecnologia em baterias que podem fazer funcionar aparelhos portáteis como celulares, hand-helds, notebooks constantemente em um futuro próximo. Chamada de bateria betavoltaica, ela utilizaria a desintegração radioativa de radioisótopos para capturar emissões de elétrons beta, utilizando sua eletricidade para energizar chips e gerar uma corrente regular de energia. Apesar de conter uma substância radioativa ela não seria tóxica. A bateria seria extremamente eficiente permitindo que um notebook funcionasse por 30 anos antes de necessitar de nova recarga.

De acordo com o laboratório a tecnologia traria outros benefícios. As reações a bateria não são térmicas, portanto não geraria calor que freqüentemente inicia incêndios. O radioisótopo, uma camada de extração e os semicondutores são todos bastante finos e permitiriam formatos super achatados. Os usuários também poderiam jogar o produto no lixo já que ele não seria perigoso.

Fonte: http://groups.tecnocientista.info

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Gerador de eletricidade a partir da biomassa

Thiago Romero

Cascas de árvores, caroços de açaí e lascas de madeira de cedro são alguns tipos de resíduos vegetais testados e aprovados para serem transformados em energia elétrica por um gaseificador desenvolvido na Universidade de Brasília (UnB). O equipamento foi apresentado a representantes do Departamento de Desenvolvimento Energético do Ministério de Minas e Energia (MME) e será usado no programa Luz para Todos.

Gaseificador estratificado

Chamado de gaseificador downdraft estratificado, o equipamento é composto de um cilindro de cimento refratário de 1 metro de altura, no qual a biomassa é inserida por uma abertura superior. O gás gerado pela queima desses resíduos passa por um processo de pós-tratamento para a separação de material particulado e, em seguida, alimenta um pequeno motor que aciona e mantém em operação um gerador de energia elétrica.

O sistema foi desenvolvido por pesquisadores do Departamento de Engenharia Mecânica (ENM) e do Centro de Desenvolvimento Sustentável (CDS) da UnB, coordenados pelos professores Armando Caldeira e Carlos Alberto Gurgel.

“O gás é automaticamente sugado pelo motor, que começa a funcionar acoplado ao gerador. A vibração do motor é então transferida para o gerador que, após ser agitado em alta freqüência, consegue manter o sistema homogêneo para a geração de eletricidade. O gás substitui a maior parte do combustível fóssil do motor”, disse Gurgel à Agência FAPESP.

Economica de diesel

Segundo o professor do ENM, com base em cálculos realizados no Laboratório de Energia e Ambiente, se o mesmo gerador utilizado pelo equipamento fosse acoplado somente a um motor que utilizasse 100% do diesel disponível, seria possível gerar até 7,5 quilowatts-hora (kWh).

“No nosso equipamento, o motor é regulado para utilizar apenas 15% do óleo diesel original. O restante da operação é feito com o gás da biomassa. Considerando as perdas no processo de queima dos resíduos vegetais, o sistema é capaz de gerar praticamente a mesma quantidade de energia: 6 kWh”, explica o professor.

A primeira unidade do equipamento será instalada em uma comunidade no município de Correntina, interior da Bahia, e terá capacidade de 5 kWh. Hoje, essa comunidade tem cerca de dez famílias e vive com apenas 1 kWh, o que é suficiente para atender apenas a casa da liderança.

“Com 5 kWh, a comunidade como um todo poderá ser atendida em usos mais básicos, como em pequenos pontos de luz nas residências ou em uma geladeira centralizada que abasteça várias famílias, por exemplo”, disse Gurgel. Com o surgimento de novas demandas pelos habitantes da comunidade, os pesquisadores deverão planejar novos pontos de energia.

Simplicidade tecnológica

Apesar de inicialmente ter sido planejada para atender à demanda de 5 kWh da comunidade de Correntina, o professor da ENM aponta que a tecnologia desenvolvida para o gaseificador permite gerar até 30 kWh, o suficiente para abastecer cerca de cem famílias com cinco pessoas cada, no padrão do programa Luz para Todos.

“O sistema de gaseificação é extremamente simples e não tem nenhum componente tecnológico que não possa ser fabricado no Brasil”, disse Gurgel. As pesquisas têm apoio do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnlógico (CNPq), das Centrais Elétricas do Norte do Brasil (Eletronorte) e do Ministério de Minas e Energia (MME).

Criado em 2004 pelo governo federal, o Programa Nacional de Universalização do Acesso e Uso da Energia Elétrica (Luz para Todos), tem o objetivo de levar energia elétrica para regiões isoladas do país, especialmente para a população rural, contribuindo para o aumento da renda familiar.

Fonte: http://www.inovacaotecnologica.com.br

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Fogão, geladeira e gerador, tudo a lenha, graças à tecnologica termoacústica

Um fogão a lenha que também gera energia elétrica, uma criação de um engenheiro brasileiro, foi notícia aqui no IT há pouco tempo.

Agora, cientistas norte-americanos e europeus estão querendo dar um passo a mais e estão desenvolvendo um equipamento que utiliza a queima de lenha para produzir calor, frio e eletricidade. Ou seja, o equipamento é fogão, geladeira e gerador de energia ao mesmo tempo.

Energia termoacústica

O projeto SCORE (“Stove for Cooking, Refrigeration and Electricity”) utiliza uma tecnologia termoacústica para aproveitar a energia da queima da madeira. Ao invés de uma chama viva, o calor é usado para a criação de ondas sonoras, que são então utilizadas para fazer funcionar os diversos equipamentos.

A queima de lenha em um fogão tradicional desperdiça 93% da energia contida na madeira. Já os equipamentos termoacústicos são muito mais eficientes. Até agora, porém, eles estavam restritos a aplicações de alta tecnologia, como na geração de eletricidade para sondas espaciais a partir de combustível nuclear.

Comunidades carentes

Além de aproveitar melhor a energia da madeira, o equipamento termoacústico produz menos poluentes. E como ele tem poucas partes móveis, deverá ter uma vida útil bastante longa, tornando-o uma opção para comunidades carentes principalmente em países do terceiro mundo.

Várias instituições já se inscreveram para participar do projeto, oferecendo financiamento para que o equipamento possa chegar até essas comunidades, que jamais teriam condições para comprá-lo.

As partes móveis estão limitadas ao alternador linear, responsável pela geração de eletricidade. O aquecimento, para o fogão, e o resfriamento, para a geladeira, são gerados a partir das ondas sonoras, sem a necessidade de chamas ou partes mecânicas.

Fonte: http://www.inovacaotecnologica.com.br

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Equipamento solar portátil e de baixo custo para gerar eletricidade

Por Thiago Romero

Um equipamento portátil e de baixo custo que utiliza a luz solar para gerar eletricidade em locais isolados foi um dos destaques da 19ª edição da ExpoMecPlena, exposição dos projetos de formatura do curso de Engenharia Mecânica do Centro Universitário da Fundação Educacional Inaciana (FEI), no dia 14 de dezembro, em São Bernardo do Campo.

Batizado de TermoSolar, o gerador é formado por um sistema mecânico ligado a dois eixos de movimentação independentes, em que coletores solares instalados em uma placa de formato parabólico rastreiam o céu em busca do Sol. Um sistema eletrônico comandado por sensores acompanha as diferenças de luminosidade, fazendo com que o foco do coletor fique sempre apontado para a região com mais intensidade de luz.

“A grande vantagem do conceito é o aproveitamento integral da energia solar. Por acompanhar a movimentação do Sol durante todo o dia, o aparelho sempre absorve a insolação direta, reduzindo o desperdício de energia”, disse à Agência FAPESP Felipe Volles, um dos autores do projeto, que também contou com a participação dos formandos Felippe Martins e Eduardo Welzl.

Como a captação de energia muda de acordo com a intensidade da luz solar, os estudantes fizeram uma estimativa anual das radiações solares na cidade de São Bernardo do Campo (SP), com base em mapas do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), para calcular a capacidade do protótipo.

“A energia gerada pelo TermoSolar em sua capacidade total é capaz de manter ligada uma lâmpada de 25 watts por 18 horas, um televisor de 14 polegadas por seis horas ou um microcomputador por duas horas”, disse Volles. Ele reconhece que a capacidade do equipamento ainda é pequena, mas que pode ser aumentada por meio de uma adaptação industrial.

Segundo Volles, todos os dispositivos utilizados no protótipo foram desenvolvidos na FEI, com exceção dos sensores que comandam a movimentação do coletor e da bateria automotiva, que foi acoplada ao gerador e permite o armazenamento da energia captada para uso noturno.

Entre as aplicações possíveis do gerador, que pesa apenas 20 quilos, está o fornecimento de energia elétrica para abastecer centros de coleta de dados em locais isolados, expedições cientificas em florestas, montanhas, desertos e em alto mar. De acordo com as estimativas feitas pelos autores, o TermoSolar custaria cerca de R$ 1,2 mil se fosse produzido em larga escala.

Fonte: http://www.agencia.fapesp.br

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Eletricidade da biomassa ( 22.06.2007 )

Por Thiago Romero

Agência FAPESP – Cascas de árvores, caroços de açaí e lascas de madeira de cedro são alguns tipos de resíduos vegetais testados e aprovados para serem transformados em energia elétrica por um gaseificador desenvolvido na Universidade de Brasília (UnB). O equipamento foi apresentado a representantes do Departamento de Desenvolvimento Energético do Ministério de Minas e Energia (MME), no dia 15 de junho, e será usado no programa Luz para Todos.

Chamado de gaseificador downdraft estratificado, o equipamento é composto de um cilindro de cimento refratário de 1 metro de altura, no qual a biomassa é inserida por uma abertura superior. O gás gerado pela queima desses resíduos passa por um processo de pós-tratamento para a separação de material particulado e, em seguida, alimenta um pequeno motor que aciona e mantém em operação um gerador de energia elétrica.

O sistema foi desenvolvido por pesquisadores do Departamento de Engenharia Mecânica (ENM) e do Centro de Desenvolvimento Sustentável (CDS) da UnB, coordenados pelos professores Armando Caldeira e Carlos Alberto Gurgel.

“O gás é automaticamente sugado pelo motor, que começa a funcionar acoplado ao gerador. A vibração do motor é então transferida para o gerador que, após ser agitado em alta freqüência, consegue manter o sistema homogêneo para a geração de eletricidade. O gás substitui a maior parte do combustível fóssil do motor”, disse Gurgel à Agência FAPESP.

Segundo o professor do ENM, com base em cálculos realizados no Laboratório de Energia e Ambiente, se o mesmo gerador utilizado pelo equipamento fosse acoplado somente a um motor que utilizasse 100% do diesel disponível, seria possível gerar até 7,5 quilowatts-hora (kWh).

“No nosso equipamento, o motor é regulado para utilizar apenas 15% do óleo diesel original. O restante da operação é feito com o gás da biomassa. Considerando as perdas no processo de queima dos resíduos vegetais, o sistema é capaz de gerar praticamente a mesma quantidade de energia: 6 kWh”, explica o professor.

Luz para Todos

A primeira unidade do equipamento será instalada até o fim de julho em uma comunidade no município de Correntina, interior da Bahia, e terá capacidade de 5 kWh. Hoje, essa comunidade tem cerca de dez famílias e vive com apenas 1 kWh, o que é suficiente para atender apenas a casa da liderança.

“Com 5 kWh, a comunidade como um todo poderá ser atendida em usos mais básicos, como em pequenos pontos de luz nas residências ou em uma geladeira centralizada que abasteça várias famílias, por exemplo”, disse Gurgel. Com o surgimento de novas demandas pelos habitantes da comunidade, os pesquisadores deverão planejar novos pontos de energia.

Apesar de inicialmente ter sido planejada para atender à demanda de 5 kWh da comunidade de Correntina, o professor da ENM aponta que a tecnologia desenvolvida para o gaseificador permite gerar até 30 kWh, o suficiente para abastecer cerca de cem famílias com cinco pessoas cada, no padrão do programa Luz para Todos.

“O sistema de gaseificação é extremamente simples e não tem nenhum componente tecnológico que não possa ser fabricado no Brasil”, disse Gurgel. As pesquisas têm apoio do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnlógico (CNPq), das Centrais Elétricas do Norte do Brasil (Eletronorte) e do Ministério de Minas e Energia (MME).

Criado em 2004 pelo governo federal, o Programa Nacional de Universalização do Acesso e Uso da Energia Elétrica (Luz para Todos), tem o objetivo de levar energia elétrica para regiões isoladas do país, especialmente para a população rural, contribuindo para o aumento da renda familiar.

Fonte: http://www.agencia.fapesp.br/boletim_dentro.php?id=7328

Cerâmica termoelétrica gera eletricidade a partir do calor

010115050622-termoeletrico_2Cientistas do Instituto Nacional de Ciências e Tecnologias Industriais Avançadas do Japão, conseguiram construir um módulo capaz de converter calor em energia elétrica. O módulo de conversão termoelétrica é feito totalmente de material cerâmico. Os cientistas conseguiram eliminar totalmente a degradação normalmente associada a este tipo de material, causada pela oxidação.

Cientistas norte-americanos anunciaram recentemente a criação de um material termoelétrico, mas construído à base de nanofios (veja Materiais termoelétricos transformam radiador do carro em gerador de energia).

Embora já existam cerâmicas capazes de transformar calor em eletricidade, elas não chegaram ainda ao mercado devido a um sério problema de durabilidade: a oxidação faz com que elas deixem de funcionar muito rapidamente.

Já a nova cerâmica sintetizada pelos cientistas japoneses mantém seu desempenho mesmo sob operação em ar ambiente a 800° C. Além disso, ela não utiliza em sua composição materiais tóxicos ou metais raros, que poderiam inviabilizar sua utilização prática ou sua viabilidade econômica.

Módulos termoelétricos construídos com a nova cerâmica poderão ser utilizados em incineradores, fornos industriais, motores de automóveis e em qualquer outra fonte que libere calor como resultado de sua operação normal. Ao invés de desperdiçar esse calor excedente, ele poderá então ser transformado em energia elétrica.

Além disso, módulos portáteis poderão ser muito úteis em áreas de desastres ambientais, onde a infraestrutura de energia normalmente é destruída e de difícil recuperação; mas fontes de calor são sempre fáceis de serem criadas rapidamente.

Os módulos geradores termoelétricos são inteiramente cerâmicos, não possuindo partes móveis e efetuando a conversão direta de calor em eletricidade.

A cerâmica é feita de óxidos de tipos P e N, conectados alternadamente em série. Cada módulo é capaz de gerar 100 mV. O maior desafio para os pesquisadores foi criar conexões que permitissem a ligação de vários desses módulos para a geração de quantidades úteis de energia.

Por exemplo, para se fabricar um módulo de 4 Volts, ideal para o recarregamento de telefones celulares, é necessário a construção de 80 junções entre módulos. Qualquer problema em uma dessas junções pode reduzir a quantidade disponível de energia. A unidade mostrada na foto gera 10 W de potência quando operando com um lado quente a 800° C e um lado frio a 300 °C.

Fonte: http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=010115050622

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Células solares começam a ser produzidas por impressão jato de tinta ( 07.03.2008 )

A empresa emergente Konarka anunciou ter conseguido viabilizar a primeira produção comercial de células solares orgânicas por meio de impressão por jato de tinta.

Tintas especiais

A impressão por jato de tinta é uma técnica já bastante utilizada para a deposição controlada de soluções sobre diversos tipos de substratos. Ao invés das tintas das conhecidas impressoras domésticas, essas técnicas utilizam tintas especiais, que podem ser condutoras, semicondutoras ou até mesmo soluções biológicas.

As células fotovoltaicas tradicionais são fabricadas da mesma forma que os processadores de computador. Isso inclui materiais caros e salas limpas, livres de qualquer contaminação. Esses são os grandes responsáveis pelo seu alto preço, que tem inviabilizado a concorrência da energia solar com outras fontes alternativas de energia.

Células solares de heterojunção

Já a técnica de impressão fabrica as chamadas células solares de heterojunção em um ambiente industrial comum. Além disso, a deposição das tintas orgânicas pode ser feita em substratos de grandes tamanhos e em produção contínua na forma de rolos. As células fotovoltaicas tradicionais são construídas em pequenos lotes, sobre pastilhas de silício circulares de tamanhos reduzidos.

As células orgânicas impressas, contudo, não têm a mesma eficiência que as células solares de silício. Elas deverão encontrar mercados em nichos de baixa exigência de energia, como na alimentação de sensores ou de lâmpadas auxiliares.

Fonte: http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=celulas-solares-comecam-a-ser-produzidas-por-impressao-jato-de-tinta&id=010115080307