Cientistas aproveitaram um fenómeno físico básico para gerar eletricidade a partir de gotas semelhantes à chuva que se movem através de um tubo.
Tal como ao esfregar um balão na pele cria eletricidade estática, da mesma forma, a água que flui sobre determinadas superfícies pode ganhar ou perder carga.
Num estudo publicado na ACS Central Science, cientistas demonstram um novo tipo de fluxo que produz energia suficiente para acender 12 lâmpadas LED, noticiou na quarta-feira a agência Europa Press.
"A água que cai através de um tubo vertical gera uma quantidade substancial de eletricidade através de um padrão de fluxo específico: o fluxo em pistão", explicou Siowling Soh, professor de engenharia química na Universidade Nacional de Singapura e autor correspondente do estudo.
"Este padrão de fluxo de água pode permitir-nos aproveitar a energia da chuva para gerar eletricidade limpa e renovável", acrescentou.
Quando a água corrente movimenta uma turbina, gera eletricidade. No entanto, a energia hidroelétrica está limitada a locais com grandes volumes de água, como os rios.
Para volumes de água mais pequenos e mais lentos, uma alternativa é aproveitar a separação de carga, um fenómeno que produz cargas elétricas à medida que a água se move através de um canal com uma superfície interna eletricamente condutora.
Mas a separação de carga é extremamente ineficiente porque está limitada à superfície sobre a qual a água se move.
Anteriormente, os cientistas tentaram melhorar a sua eficiência criando mais área de superfície disponível através de canais de micro ou nanoescala para o fluxo contínuo de água.
No entanto, a água não flui naturalmente através de canais tão pequenos e, se for bombeada, requer mais energia do que aquela que gera.
Gerar eletricidade com canais maiores
Soh, Chi Kit Ao e os seus colegas queriam gerar eletricidade utilizando canais maiores através dos quais a água da chuva pudesse fluir.
A equipa concebeu um sistema simples no qual a água fluía através de uma torre de metal na base de uma torre, expelindo gotas do tamanho de chuva para a abertura de um tubo vertical de polímero com 32 centímetros de altura e 2 milímetros de largura.
A colisão frontal das gotas no topo do tubo provocou um fluxo de tampão: pequenas colunas de água intercaladas com bolsas de ar. À medida que a água fluía pelo tubo, as cargas elétricas separavam-se. A água foi recolhida para um recipiente abaixo do tubo. Os fios colocados no topo do tubo e no vidro captavam a eletricidade.
O sistema de fluxo de pistão converteu mais de 10% da energia da água que caía pelos canos em eletricidade. E, comparado com a água que flui num fluxo contínuo, o fluxo de água produziu mais 5 ordens de grandeza de eletricidade.
Como a velocidade das gotas analisadas foi muito inferior à da chuva, os investigadores sugerem que o sistema poderá ser utilizado para captar a eletricidade das gotas de chuva que caem.