Alemães aperfeiçoam células que transformam calor em eletricidade

Das chaminés das usinas termelétricas a carvão sobem grandes nuvens, compostas em grande parte não por gases tóxicos, mas apenas por vapor das torres de resfriamento – e esse vapor contém grande quantidade de energia não utilizada. Segundo estimativas, uma usina desse tipo converte somente em torno de 40% da energia em eletricidade.

O mesmo acontece com os automóveis. Os motores de combustão interna rodam em altas temperaturas e precisam de refrigeração através de um circuito de água e da circulação do ar. Dessa forma, muita energia também é desperdiçada.

Mas isso pode ser diferente. O excesso de calor pode ser utilizado de maneira direta para gerar eletricidade através das células de calor, os chamados componentes termelétricos, de funcionamento semelhante às células dos painéis solares. Para tal, elas são instaladas em locais onde haja diferença de temperatura: quente de um lado e relativamente frio do outro.

Nas torres de resfriamento, o local ideal seria entre o calor do vapor quente e o frio da parede de concreto. Quando as células são instaladas no interior das torres, o seguinte acontece com os geradores termelétricos: uma vez que haja a diferença de temperatura no interior das células, elétrons carregados negativamente se movem do lado quente para o frio do pequeno gerador. Por meio de eletrodos fixados dentro e fora da célula, surge um circuito de corrente, do qual a energia elétrica é direcionada ao consumidor.

Feito em 3D

Os pesquisadores do Instituto Fraunhofer de Tecnologia de Materiais e Raios (IWS), de Dresden, desenvolveram as células de forma que elas possam se adaptar a diversas áreas de aplicações. O truque é que os geradores termelétricos são executados numa impressora 3D, sob medida para o uso desejado.

Elas podem, por exemplo, ser alocadas nos escapamentos de automóveis ou nos tubos por onde passa a água para o resfriamento do motor, e a corrente gerada pode ser introduzida diretamente no sistema elétrico do carro.

No futuro, as montadoras poderão dispensar os vulneráveis alternadores dos automóveis. Os pesquisadores já conseguiram produzir 600 watts de energia num sistema de exaustão de um carro, o suficiente para a utilização normal de um aspirador de pó.

Geradores termelétricos já são realidade há algum tempo. Mas além do design complicado eles trazem outras desvantagens como, por exemplo, conter ingredientes tóxicos como o chumbo. Já as novas células de calor são feitas de um plástico não tóxico que conduz eletricidade.