Energia do ar: ondas eletromagnéticas do ambiente viram fonte de energia

Redação do Site Inovação Tecnológica - 08/07/2011

As antenas, projetadas para captar diversos comprimentos de onda, são impressas sobre plástico ou papel.
[Imagem: Gary Meek]

Colheita de ondas

Estamos literalmente mergulhados em um mar de ondas eletromagnéticas.

Rádios, TVs, telefones celulares, redes de computador, satélites artificiais e uma infinidade de outros equipamentos emitem essas ondas continuamente.

Agora, um grupo de pesquisadores desenvolveu uma forma de coletar essa energia do ar, transformando-a em eletricidade pronta para ser usada em outros equipamentos.

É mais um elemento da chamada "colheita de energia", um conceito que vem chamando a atenção dos pesquisadores pela possibilidade de extrair energia do meio ambiente, disponível na forma de luz, vibrações, calor - e ondas de rádio.

Captando energia do ar

Para coletar a energia das ondas eletromagnéticas do ar, a equipe do Dr. Manos Tentzeris, da Universidade da Geórgia, nos Estados Unidos, criou um novo tipo de antena.

As antenas foram fabricadas por uma técnica de impressão por jato de tinta, que aplica tintas condutoras sobre plástico ou papel. Isso permitirá que as antenas sejam construídas junto com o aparelho que deverão alimentar.

Com uma banda ultra-larga, a antena permite captar uma grande variedade de sinais em diferentes faixas de frequência, o que aumenta a capacidade de captação das ondas.

No estágio atual, elas são capazes de captar energia da faixa de frequência das rádios FM até a frequência dos radares - de 100 megahertz (MHz) a 15 gigahertz (GHz).

Na faixa de frequência de TV, os testes mostraram uma capacidade de "colheita" de várias centenas de microwatts - com a antena de colheita de energia posicionada a 500 metros da antena da estação de TV.

As antenas multibanda podem gerar até um miliwatt, o que é suficiente para alimentar circuitos miniaturizados ou sensores sem fios. Ou podem ser usadas para alimentar circuitos menores com mais segurança, uma vez que a antena captará energia de outras faixas de frequência quando uma delas for interrompida ou diminuir de potência.

Uma das antenas e o circuito eletrônico utilizado para aproveitamento da energia que ela capta.
[Imagem: Gary Meek]

Transformar ondas eletromagnéticas em energia

O processo de captar ondas eletromagnéticas e usá-las para alimentar um circuito não é novo: ele está na base do funcionamento das etiquetas RFID, por exemplo.

Essas chamadas etiquetas inteligentes não possuem baterias: sua antena capta a energia do leitor que está querendo ler seus dados e usa essa energia para "acordar" seu circuito, fazê-lo funcionar e transmitir de volta a informação solicitada.

A ideia do Dr. Tentzeris é fazer isso em maior escala, criando fontes de energia versáteis que possam ser usadas para alimentar qualquer pequeno aparelho, incluindo sensores, microprocessadores e chips de comunicação.

Segundo ele, usando supercapacitores e operação cíclica, será possível, numa próxima etapa, alcançar uma capacidade de geração na casa dos 50 miliwatts.

Geração híbrida

O dispositivo de colheita de energia poderia ser usado sozinho ou em conjunto com outras tecnologias de geração.

Por exemplo, a energia coletada das ondas eletromagnéticas do ar poderia ajudar um painel solar a carregar uma bateria durante o dia.

À noite, quando as células solares não fornecem energia, a energia coletada continuaria a aumentar a carga da bateria ou impediria sua descarga.