Energia Solar – A Rice University em Houston, Texas, EUA, Revela um Aquecedor ou Máquina de Vapor Solar Baseado em Nanotecnologia Considerado tão Eficiente que Pode Produzir Vapor Mesmo de Água quase Congelada
Conforme publicado no versão online deste mês da ACS-Nano (American Chemical Society), cientistas da Rice University em Houston, Texas revelaram o desenvolvimento de uma nova tecnologia revolucionária que usa nanopartículas para converter energia solar diretamente em vapor.
O novo método “solar” para produzir vapor do Laboratório de Nanophotonics (LANP) da Rice é tão eficaz que pode mesmo produzir vapor de água super fria ou praticamente congelada.
A tecnologia de Energia Solar tem uma eficiência energética global de 24 por cento. Painéis solares fotovoltaicos, por comparação, normalmente têm uma eficiência de energia total em torno de 15%. Isto pode ser uma tecnologia muito bem vindo para produção de energia solar térmica concentrada.
No entanto, os inventores da maquina de vapor de energia solar disseram que esperam que usos iniciais da nova tecnologia não serão propriamente para geração de eletricidade, mas sim para saneamento e purificação de água em países em desenvolvimento.
“Isso é muito mais do que de eletricidade,”, disse a diretoar do LANP, Naomi Halas, a cientista líder do projeto. “Com esta tecnologia de energia solar, começamos a pensar em energia solar térmica de forma completamente diferente.”
A eficiência do vapor solar é devido as nanopartículas de captura de luz que convertem a luz solar em calor. Quando submerso em água e expostos à luz solar, as partículas aquecem tão rapidamente que instantaneamente evaporam a água e criam vapor. Cientistas do projeto afirmam que provavelmente a eficiência do sistema pode ser aumentada a proporção que tecnologia seja refinada.
Energia Solar – Indo do Aquecimento da Água em Macro-Escala para Aquecê-la em Nanoescala
“Nós estamos indo do aquecimento da água em escala macro para aquecê-lo em nanoescala,” disse Halas. “Nossas partículas são muito pequenas, ainda menor do que o comprimento de onda de luz — que significa que elas têm uma área de superfície extremamente pequena para dissipar o calor.
Neste caso, o aquecimento intenso permite que seja gerado vapor localmente, na superfície da partícula, e a ideia de gerar vapor localmente é realmente fora dos padrões atuais.”
Mostrando como o método é diferente, foi gravado pela estudante de doutorado Oara Neumann uma demonstração do sistema solar de produzir vapor no qual um tubo de ensaio de água contendo nanopartículas de luz ativada foi submerso em um banho de água gelada.
Usando uma lente para concentrar a luz solar na água de perto de congelamento dentro do tubo, a estudante mostrou que ela pode criar o vapor de água quase congelada.
Vapor é um dos fluidos industriais mais utilizados do mundo. Cerca de 90 por cento da eletricidade consumido atualmente é produzido a partir de vapor e vapor é também utilizado para esterilizar os resíduos hospitalares, instrumentos cirúrgicos, preparar alimentos e para purificar a água.
A maioria do vapor industrial é produzido em grandes caldeiras, e os cientistas do projeto afirmam que a eficiência do vapor solar poderia permitir que a produção de vapor se torne econômica em uma escala muito menor.
Os pesquisadores afirmam que as pessoas nos países em desenvolvimento serão um dos primeiros a sentirem e usarem os benefícios deste vapor solar. Estudantes de Engenharia da Rice já criaram um autoclave de vapor solar que é capaz de esterilizar instrumentos médicos e odontológicos em clínicas que não possuem eletricidade.
Halas também ganhou recursos da fundação de Bill e Melinda Gates para criar um sistema em ultra-pequena-escala para o tratamento de dejetos humanos em áreas sem sistemas de esgoto ou eletricidade.
“Outra grande vantagem e inovação desta máquina de vapor solar é que não requer hectares de espelhos ou painéis solares. Na verdade, a pegada ecológica pode ser muito pequena. Por exemplo, a janela de luz em nossa autoclave de demonstração foi apenas alguns centímetros quadrados”, acrescentam os pesquisadores.
Outro uso potencial poderia ser alimentando sistemas de ar-condicionado-aquecimento híbridos que podem ser movidos a luz solar durante o dia e a eletricidade durante a noite. Halas, Neumann e colegas também conduziram experimentos de destilação e descobriram que o sistema de gerar vapor solar é cerca de duas vezes e meia mais eficiente do que as colunas de destilação existentes.
Realmente, uma vez passando a fase de ”necessita de mais estudos” e de testes pilotos, uma nanotecnologia como esta pode mudar e ajudar imensamente áreas remotas e países em desenvolvimento superarem sérios problemas de práticas médico-hospitalares entre muitos outras aplicações na agricultura, pecuária, meio ambiente, energia e dai por diante.
Fonte: http://news.rice.edu/2012/11/19/rice-unveils-super-efficient-solar-energy-technology/
