O conceito de arrefecimento radiactivo – onde a temperatura dos objectos externos à noite cai abaixo da temperatura do ar – é conhecido há séculos. Agora, os cientistas estão a aproveitá-lo como fonte de energia livre de poluição.
O cientista Aaswath Raman há muito tempo está interessado em descobrir novas fontes de energia limpa, criando novos materiais que podem fazer uso do calor e da luz.
Ultimamente, o cientista tem-se concentrado no desenvolvimento de melhores sistemas de refrigeração, talvez inspirado nas visitas de Verão aos seus avós em Mumbai, onde a temperatura pode pairar nos 100 graus F – e onde a sua família se recusou a adicionar um ar-condicionado. “Suponho que não seja muito diferente de Miami – apenas um pouco desafiador sem ar-condicionado”, diz à Fast Company.
Os seus interesses por temas como os da energia limpa e o arrefecimento levaram-no a aprender sobre um fenómeno chamado “arrefecimento radiactivo”, que é quando objectos voltados para cima lançam calor para o céu depois de anoitecer, arrefecendo a área circundante. Esse momento também levou ao desenvolvimento de uma fonte de electricidade livre de poluição.
“Fiquei impressionado com a forma como este mecanismo de arrefecimento passivo natural era omnipresente, mas eu nunca tinha ouvido falar”, comenta à Fast Company.
Ainda mais surpreendente foi saber que o conceito tinha séculos de idade. As civilizações antigas do Oriente Médio – especialmente os persas – usavam arrefecimento radiactivo para fazer gelo, despejando água numa piscina enquanto o sol se punha, colectando os pedaços congelados na manhã seguinte. Mesmo que a temperatura ambiente permanecesse acima de zero, a piscina ficaria mais fria que o ar circundante, à medida que a água irradiava calor no céu. Durante o dia, o calor do sol teria mantido a água quente, mas à noite ficava cada vez mais frio até congelar.
Raman, professor assistente de ciência dos materiais em engenharia da UCLA, queria aproveitar este fenómeno para produzir energia limpa. Então, ele e os seus colegas projectaram um dispositivo que pode aproveitar o arrefecimento noturno para gerar uma pequena quantidade de energia.
Por enquanto, o dispositivo é muito caro e gera pouca electricidade para competir com outras formas de energia limpa. Para alimentar uma lâmpada LED de 3 watts, o gerador precisaria ter 1300 pés quadrados. Raman diz que acredita que os cientistas poderiam reduzir esse número em 60 pés quadrados e também reduzir custos suficientes para torná-lo útil em áreas remotas desconectadas da rede eléctrica, refere a Fast Company. No futuro, pode permitir que pessoas sem acesso à electricidade acendam uma lâmpada, carreguem um telemóvel ou liguem outro dispositivo pequeno à noite.
“Também existem sensores de baixa potencia: pense em monitorizar oleodutos ou o tempo e o clima no Ártico”, sublinha. “As distâncias e as necessidades de baixa energia criam as condições ideais para este dispositivo, especialmente nas regiões polares do norte, onde tem pouca ou nenhuma luz solar por uma grande fracção do ano”.
A sua invenção é enganosamente simples. Parece um pequeno disco apoiado em quatro pernas. O lado voltado para cima irradia calor para o céu noturno, enquanto o lado voltado para baixo é aquecido pelo ar circundante. Entre essas duas superfícies, imprensado, está um gerador termoeléctrico, que usa a diferença de temperatura para produzir energia, refere a mesma fonte.
O lado superior do disco de alumínio preto irradia calor para o céu, enquanto o lado inferior é aquecido pelo ar circundante. Um gerador termoeléctrico dentro do disco tira proveito da diferença de temperatura para produzir electricidade.
Uma descrição da pesquisa, em co-autoria com o colaborador frequente Shanhui Fan, professor de engenharia eléctrica na Universidade de Stanford, foi publicada na revista Joule.
“Esta é uma excelente demonstração de como o céu noturno pode ser usado como recurso termodinâmico para fazer algo útil”, diz Jeremy N. Munday, professor de engenharia eléctrica e de computadores da Universidade da Califórnia em Davis, que propôs usar o arrefecimento radiactivo para combater as mudanças climáticas. Diz inclusivamente serem necessárias mais pesquisas para saber se algum dia a tecnologia poderá oferecer uma alternativa viável à energia eólica ou solar, por exemplo.
Este é um desenvolvimento importante, já que as mudanças climáticas prevêem ondas de calor maiores, de modo que a necessidade de refrigeração – especialmente durante o dia – aumentará, aumentando a procura por electricidade. Mas sempre parecer a Raman que este era um campo tão maduro e bem desenvolvido. Até que se perguntou: “Há algo que possamos fazer para melhorar as coisas? Acontece que sim!”
