sábado, 26 de outubro de 2013

Pneus produzem energia para recarregar baterias

Com o veículo rodando a 100 km/h - o que equivale a uma rotação do pneu de 854 giros por minuto - a malha piezoelétrica produziu 4,6 watts, de forma sustentada, por pneu. [Imagem: Makki/Pop-Iliev]
Rumo ao carro elétrico
Uma pesquisa recente, feita pela Universidade de Delaware, nos Estados Unidos, mostrou o que os donos de carros a gasolina levam em conta quando consideram a possibilidade de migrar para um carro elétrico:
  1. a autonomia (quantos quilômetros o veículo roda sem precisar recarregar);
  2. a diferença de custo entre a gasolina e a eletricidade, e
  3. o tempo de recarregamento das baterias.
Maior autonomia e menor tempo de recarregamento são questões diretamente afetas às baterias - que, infelizmente, vêm progredindo muito lentamente.
Assim, enquanto as baterias não dão seu tão esperado salto tecnológico, que possa viabilizar de vez os veículos elétricos, começam a surgir alternativas para, pelo menos, facilitar seu recarregamento.
KERS, flywheels e supercapacitores fazem parte desses esforços.
Geradores piezoelétricos
Agora, Noaman Makki e Remon Pop-Iliev, da Universidade de Ontário, no Canadá, voltaram sua atenção para os nanogeradores, minúsculos fios piezoelétricos que estão sendo pesquisados sobretudo para a alimentação de pequenos equipamentos portáteis.
Os materiais piezoelétricos transformam uma deformação mecânica em energia elétrica - assim, basta dobrá-los para um lado e para o outro para que eles gerem eletricidade.
Os dois engenheiros decidiram inserir os nanogeradores dentro dos pneus, que se deformam naturalmente durante o rodar normal de um veículo, devido à sua flexibilidade e às oscilações do piso.
Submetidos à deformação constante dos pneus, os nanogeradores podem produzir uma quantidade razoável da energia - quanto mais rápido o carro estiver rodando, e quanto maior for o aro do pneu, mais energia é gerada.
Os nanofios de PZT (as iniciais químicas dos elementos usados na liga piezoelétrica titanato zirconato de chumbo) já foram usadas em pneus antes, mas apenas para alimentar os sensores que monitoram a pressão dos pneus, que não precisam funcionar continuamente.
Pneu gerador
Para gerar uma maior corrente, os pesquisadores verificaram que é necessário cobrir uma área maior da superfície interna do pneu com os nanogeradores.
Em seu protótipo, eles usaram uma malha de 4 x 40 fios, colada no interior de um pneu aro 14 com um adesivo flexível.
Com o veículo rodando a 100 km/h - o que equivale a uma rotação do pneu de 854 giros por minuto - a malha piezoelétrica de teste produziu 2,3 watts, de forma sustentada, por pneu.
Usando uma segunda camada de nanogeradores, superposta à primeira, a produção de energia saltou linearmente para 4,6 watts, o que demonstra o potencial da tecnologia, uma vez encontrada a cobertura ótima de nanofios no interior de toda a área interna do pneu.
A energia gerada é inicialmente armazenada em um capacitor, e passada para o interior do veículo por um comutador, que mantém um contato contínuo entre a o chassi e a roda em movimento.
FONTE

Microgerador transforma movimento dos pneus em eletricidade

Além do material piezoelétrico para produzir eletricidade, o pequeno gerador possui capacitores para armazená-la, melhorando a estabilidade do fornecimento de energia.[Imagem: IMEC]

Energia dos pneus
O laboratório belga IMEC criou um minúsculo gerador  capaz de produzir energia a partir das vibrações normais dos pneus durante o movimento de um carro.
O "dispositivo de colheita de energia" é capaz de gerar 42 microWatts de potência de forma sustentada quando o veículo roda a 70 km/h.
Em condições especiais de rodagem, ele chegou a gerar quase 12 vezes mais - 489 microWatts.
Contudo, os 42 microWatts são suficientes para alimentar sensores, como os usados nos sistemas de monitoramento da pressão dos pneus, já presentes em alguns carros - a vantagem é que esses sistemas não mais dependerão da troca de baterias.
O aparelho deverá também viabilizar automações adicionais, como sensores para monitorar a qualidade da estrada, ajustando automaticamente a suspensão, sistemas de segurança, detectando estilos de direção mais agressivos, e mesmo um monitoramento da integridade estrutural dos pneus.
Indústria e meio ambiente
Mas o coletor de energia não terá seus usos restritos à indústria automotiva.
Ele poderá ser instalado em qualquer equipamento que apresente algum tipo de vibração ou esteja sujeito a choques periódicos.
Isto inclui desde máquinas industriais até o monitoramento de estruturas civis, como pontes e edifícios, viabilizando ainda as redes de sensores, que deverão ser usadas para monitorar o meio ambiente e até a integridade estrutural de aviões.
O chip coletor de energia usa minúsculas vigas feitas de um material piezoelétrico, o nitreto de alumínio, que gera eletricidade quando é submetido a um impacto mecânico.

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