Hidroeletricidade sem barragens com gerador de borracha

Redação do Site Inovação Tecnológica - 04/10/2017

Geradores de pequeno porte poderão ser instalados sem grandes obras de infraestrutura.
[Imagem: Fraunhofer ISC]

Hidroeletricidade sem barragens

Considerada uma das fontes de energia mais ambientalmente corretas usadas em todo o mundo, a hidroeletricidade viu sua fama ser rapidamente denegrida pelos inimigos das barragens, que ocupam vastas áreas.

Em vista disso, uma equipe de engenheiros alemães está desenvolvendo uma nova forma de hidroeletricidade que simplesmente dispensa as barragens.

A ideia é usar microgeradores elastoméricos, materiais que geram eletricidade diretamente a partir do movimento - essencialmente borrachas flexíveis. Isso dispensa as turbinas, giradas pela água, que por sua vez acionam os geradores elétricos tradicionais.

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Gerador de borracha

A técnica é baseada no chamado tubo de Venturi. Quando a água flui através de um tubo, cria-se uma pressão negativa que força o filme de elastômero a se estender para dentro. Uma válvula abre então rápida e automaticamente, equalizando a pressão e fazendo o filme retornar à sua posição original.

Essas películas finas e altamente flexíveis funcionam como um capacitor. Elas são recobertas dos dois lados com uma camada condutora e uma camada isolante de proteção. A camada condutora é ligada a uma diferença de potencial - uma tensão elevada. A constante deformação e relaxamento da película convertem a energia mecânica - cinética - da água diretamente em eletricidade porque o filme "bombeia" uma carga elétrica a cada deformação.

"Se nós aplicarmos um potencial de 4.000 volts, para cada deformação nós geramos 100 miliwatts de eletricidade por filme. Neste ponto, um alto volume de energia elétrica é gerado e carrega um dispositivo de armazenamento temporário em um circuito integrado. É daqui que nós sifonamos a energia. Esse ciclo de deformação e relaxamento é repetido a cada segundo," explicou o professor Bernhard Brunner, do Instituto Fraunhofer ISC (Instituto para Pesquisas de Silicatos), na Alemanha.

Geradores domésticos

A pressão do sistema pode ser ajustada mudando a espessura do filme ou da mangueira de fluxo, permitindo que o gerador seja adaptado a diferentes fluxos de água. "Uma vantagem crucial do nosso conceito é sua flexibilidade: ele pode ser usado em água de qualquer profundidade. Nossos geradores de elastômeros são ideais para rios pequenos e podem ser operados em velocidades de fluxo de até 0,5 metro por segundo e a profundidades a partir de 0,5 metro," disse Brunner.

A equipe está desenvolvendo dois tipos de gerador elastomérico: um que flutua e um que deverá ficar fixado no leito no rio. O objetivo principal é desenvolver geradores miniaturizados, com potência de cerca de 100 watts cada um, que possam ser utilizados diretamente pela população, sem depender de grandes projetos de infraestrutura.