Folha solar de inspiração biológica coleta mais energia e produz água

Redação do Site Inovação Tecnológica - 11/09/2023

Estrutura conceitual e implementação da folha fotovoltaica.
[Imagem: Gan Huang]

Folha solar

Um novo design para captura de energia solar, inspirado na natureza, pode abrir caminho para futuras tecnologias de energia renovável.

A energia solar fotovoltaica é obtida convertendo a luz do Sol em eletricidade - mas um projeto biomimético em forma de folha pode aumentar a eficiência dessa conversão.

A ideia, batizada de "folha fotovoltaica", consiste em uma solução híbrida que emprega uma estrutura de transpiração biomimética para resfriar as células solares tradicionais, que perdem eficiência devido ao calor.

A tecnologia de folha fotovoltaica utiliza materiais de custo mais baixo do que os semicondutores tradicionais, o que pode inspirar a próxima geração de tecnologias de energia renovável.

Uma série de experimentos demonstrou que uma folha fotovoltaica pode gerar mais de 10% mais eletricidade do que painéis solares convencionais, que perdem até 70% da energia solar recebida na forma de calor ou de reflexão.

Mas a folha fotovoltaica faz mais do que gerar eletricidade: Como toda boa folha, ela também poderá produzir água - mais de 40 bilhões de metros cúbicos de água doce anualmente, nos cálculos mais otimistas dos pesquisadores.

Esquema de funcionamento e foto dos primeiros protótipos.
[Imagem: Gan Huang et al. - 10.1038/s41467-023-38984-7]

Folha fotovoltaica

Inspirando-se nesse processo natural, o conceito de folha fotovoltaica imita a transpiração das folhas, permitindo que a água se mova, se distribua e evapore.

Fibras naturais imitam os feixes de veias das folhas, enquanto hidrogéis simulam células esponjosas, de modo que uma folha fotovoltaica pode remover o calor das células solares fotovoltaicas de maneira eficaz e econômica.

Isso elimina a necessidade de bombas, ventiladores, unidades de controle e materiais porosos caros usados em outras propostas, além de poder gerar água limpa e energia térmica adicionais e ainda se adaptar às variações da temperatura ambiente e das condições solares.

"Este design inovador tem um enorme potencial para melhorar significativamente o desempenho dos painéis solares, ao mesmo tempo em que garante rentabilidade e praticidade," disse o professor Gan Huang, do Imperial College de Londres.

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