Extrato de frutas é utilizado para converter energia solar em eletricidade

Antonio Carlos Quinto - Agenusp - 06/09/2006

Utilizando corantes naturais extraídos de frutas como amora, jabuticaba e calafate (comum na região da Patagônia, na América do Sul), cientistas do Instituto de Química (IQ) da USP desenvolveram uma nova tecnologia para a produção de células capazes de converter a luz solar em energia elétrica, as chamadas Dye-cells® - células solares de camada delgada.

Comparado com os sistemas convencionais, que utilizam como matéria prima o silício, o processo apresenta vantagens como o custo de produção - estimado em cerca de 30% a 50% menor - e o uso de materiais que não agridem o meio ambiente.

Nos laboratórios do IQ já existem células solares de 10cm x 10 cm, com a aparência de um vidro transparente, que demonstram a eficiência das Dye-cells®. André Sarto Polo, doutorando do Instituto, explica que o sistema utiliza como semicondutor o dióxido de titânio (TiO2). "Esta substância é utilizada na indústria em cremes dentais, tintas etc. Por ser branca, não absorve a luz visível e necessita de um corante para absorver a luz solar, que pode ser obtido de extratos de frutas."

Em testes feitos com calafate e jabuticaba, os pesquisadores conseguiram atingir potências em torno de 1,5 a 2 miliwatts por centímetro quadrado (cm²). Os experimentos de controle vêm sendo realizados em pequenas células solares que possuem uma área ativa de 1/2 cm². Segundo Polo, já se sabe que o sistema com corantes naturais é capaz de converter a energia proveniente de sol em eletricidade com eficiência em torno de 1% a 2%.

Painéis solares

A partir das Dye-cells® que estão sendo experimentadas no IQ é possível montar-se painéis solares. "Ainda não sabemos por quanto tempo o sistema que utiliza os corantes naturais é capaz de converter a energia solar em energia elétrica, mas acreditamos que as células desenvolvidas no laboratório apresentam vários aspectos vantajosos", afirma o doutorando. Diferentemente do sistema convencional, essas células podem converter a energia luminosa mesmo em dias nublados e nem são tão afetadas pelo ângulo de incidência da luz.

Segundo a professora Neyde Yukie Murakami Iha, do Laboratório de Fotoquímica Inorgânica e Conversão de Energia do IQ, coordenadora do projeto, uma célula solar com este arranjo pode apresentar a aparência de um vidro transparente colorido. "Por isso as Dye-cells® podem ser usadas como janelas de prédios e residências ou tetos solares de automóveis capazes de absorver e converter a energia solar. Nesse caso, além de coletar a luz e transformá-la em energia elétrica, a célula permite também a transmissão da fração de luz incidente não aproveitada", explica. Neyde lembra ainda que as pesquisas já renderam três patentes à USP.

Os próximos passos dos estudos, de acordo com Polo, serão verificar o tempo de vida útil das células e a utilização de diferentes compostos. "O que podemos afirmar com certeza é que o fruto in natura mostra uma relação custo benefício muito promissora", salienta.