Cientistas da Universidade Tecnológica de Nanyang, Cingapura (NTU Cingapura) desenvolveram um dispositivo de baixo custo que pode aproveitar a energia do vento tão suave quanto uma brisa leve e armazená-la como eletricidade.

Quando exposto a ventos com velocidade tão baixa quanto 2 metros por segundo (m/s), o dispositivo pode produzir uma tensão de três volts e gerar energia elétrica de até 290 microwatts, o que é suficiente para alimentar um dispositivo sensor comercial e para para também enviar os dados para um celular ou computador.

O dispositivo leve e durável, chamado coletor de vento, também desvia toda a eletricidade que não está em uso para uma bateria, onde pode ser armazenada para alimentar dispositivos na ausência de vento.

Os cientistas dizem que sua invenção tem o potencial de substituir as baterias na alimentação de luzes de diodo emissor de luz (LED) e sensores de monitoramento de integridade estrutural. Eles são usados ??em estruturas urbanas, como pontes e arranha-céus, para monitorar sua saúde estrutural, alertando os engenheiros para problemas como instabilidades ou danos físicos.

Medindo apenas 15 centímetros por 20 centímetros, o dispositivo pode ser facilmente montado nas laterais de prédios e seria ideal para ambientes urbanos , como os subúrbios de Cingapura, onde as velocidades médias do vento são inferiores a 2,5 m/s, fora das tempestades.

As descobertas foram publicadas na revista Mechanical Systems and Signal Processing em setembro.

O professor Yang Yaowen, engenheiro estrutural da Escola de Engenharia Civil e Ambiental (CEE) da NTU, que liderou o projeto, disse: "Como fonte de energia renovável e limpa, a geração de energia eólica atraiu extensa atenção da pesquisa. falta de um coletor de energia em pequena escala para funções mais direcionadas, como alimentar sensores menores e dispositivos eletrônicos .

“O dispositivo que desenvolvemos também serve como uma potencial alternativa às baterias menores de íon-lítio, pois nosso aerogerador é autossuficiente e exigiria apenas manutenções pontuais, além de não utilizar metais pesados, que se não descartados adequadamente, podem causar danos ambientais. problemas."

A inovação tem despertado o interesse da indústria. A equipe de pesquisa da NTU também está trabalhando para comercializar sua invenção.

O estudo, que apresenta uma inovação que pode ajudar a reduzir o lixo eletrônico e encontrar fontes alternativas de energia, reflete o compromisso da NTU em mitigar nosso impacto no meio ambiente, que é um dos quatro grandes desafios da humanidade que a Universidade busca abordar por meio de sua NTU plano estratégico 2025.

O dispositivo foi desenvolvido para aproveitar a energia eólica eficiente a baixo custo e com baixo desgaste. Seu corpo é feito de fibra epóxi, um polímero de alta durabilidade, com o acessório principal que interage com o vento e é feito de materiais baratos, como cobre, papel alumínio e politetrafluoretileno, polímero durável também conhecido como Teflon.

Devido ao desenho dinâmico de sua estrutura, quando a colhedora é exposta ao fluxo do vento, ela começa a vibrar, fazendo com que sua placa se aproxime e se afaste da rolha. Isso faz com que cargas sejam formadas no filme, e uma corrente elétrica é formada à medida que fluem da folha de alumínio para o filme de cobre.

Em testes de laboratório , a colheitadeira desenvolvida pela NTU pode alimentar 40 LEDs de forma consistente a uma velocidade do vento de 4 m/s. Ele também pode acionar um dispositivo sensor e alimentá-lo o suficiente para enviar as informações da temperatura ambiente para um telefone celular sem fio.

Isso demonstrou que a colheitadeira poderia não apenas gerar eletricidade para alimentar um dispositivo de forma consistente, mas também armazenar carga em excesso suficiente para manter o dispositivo alimentado por um longo período na ausência de vento.

O Prof. Yang acrescentou: "A energia eólica é uma fonte de energia renovável. Não contamina, é inesgotável e reduz o uso de combustíveis fósseis, que são a origem dos gases de efeito estufa que causam o aquecimento global. aproveitar essa fonte sustentável de energia para carregar baterias e acender LEDs, demonstrando seu potencial como gerador de energia para alimentar a próxima geração de eletrônicos, que são menores em tamanho e exigem menos energia."

A equipe da NTU realizará mais pesquisas para melhorar ainda mais as funções de armazenamento de energia de seu dispositivo, além de experimentar diferentes materiais para melhorar sua potência de saída. A equipe de pesquisa também está em processo de registro de patente com a NTUitive, empresa de inovação e empreendimento da NTU.