Energia super verde: hidrogênio é gerado com som e água

Redação do Site Inovação Tecnológica - 30/04/2010

Os cristais vibram agitados por ruídos da poluição sonora e geram o mais verde dos combustíveis, o hidrogênio.
[Imagem: Hong et al./J. Phys. Chem.]

Cientistas criaram um novo tipo de cristal que, quando mergulhado em água, absorve as vibrações do ambiente, criando fortes cargas negativas e positivas em suas extremidades.

As cargas elétricas são suficientes para quebrar as moléculas de água ao redor, liberando hidrogênio e oxigênio.

Energia verde

Parece bom demais para ser verdade: os cristais podem aproveitar uma espécie de poluição - o barulho e as vibrações das ruas e estradas, por exemplo - para gerar o mais verde dos combustíveis, o hidrogênio, que pode abastecer carros ou usinas elétricas liberando apenas água como resíduo.

"É uma espécie de almoço grátis," explica o Dr. Huifang Xu, da Universidade de Wisconsin-Madison, nos Estados Unidos. "Você captura energia do ambiente da mesma forma que as células solares capturam energia a partir da luz do Sol."

Efeito piezoeletroquímico

A fotossíntese artificial é um objetivo longamente perseguido pelos cientistas. Recentemente cientistas do MIT utilizaram até um vírus para quebrar as moléculas de água e gerar hidrogênio.

Xu e seus colegas adotaram uma via muito mais simples: eles geraram hidrogênio usando uma nova variedade de cristais piezoelétricos, materiais que geram energia quando pressionados e que estão sendo largamente estudados como uma forma de gerar eletricidade a partir do movimento.

Os novos cristais, contudo, feitos de óxido de zinco, foram projetados para operaram submersos, de forma que a eletricidade que geram, em vez de ser transportada por um fio, é liberada diretamente na água, quebrando as moléculas e liberando o oxigênio e o hidrogênio.

Os pesquisadores batizaram o novo fenômeno de efeito piezoeletroquímico.

Energia das vibrações

Ao crescerem, os cristais assumem a forma de finas microfibras altamente flexíveis. Uma vibração, oriunda de ondas sonoras, por exemplo, é suficiente para dobrá-las, fazendo-as gerar eletricidade.

Os pesquisadores demonstraram que vibrações ultrassônicas fazem as fibras piezoeletroquímicas curvarem suas extremidades entre 5 e 10 graus, criando um campo elétrico com uma tensão suficiente para quebrar as moléculas de água, liberando oxigênio e hidrogênio.

A taxa de eficiência das microfibras de óxido de zinco atinge 18%, medida em termos de sua capacidade de converter as vibrações em energia contida nas moléculas de hidrogênio produzidas. Os cristais piezoelétricos tradicionais apresentam uma taxa de conversão de 10%.

Para aproveitar as vibrações disponíveis em cada ambiente, basta crescer fibras de tamanhos variados, que se tornam sensíveis a frequências diferentes.

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