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Calor de motor pode recarregar bateria
Novo material poderá ser instalado em escapamento de carro para gerar eletricidade a partir de energia desperdiçada
Cristal especial projetado nos EUA pode aumentar eficiência de motores, mas contém substância tóxica; físicos estudam alternativas
IGOR ZOLNERKEVIC
COLABORAÇÃO PARA A FOLHA
Quem esquenta a cabeça à
toa desperdiça energia. Os motores quando esquentam, também. Mas um novo material
elaborado por pesquisadores
dos EUA pode, no futuro, ajudar os carros a aproveitarem a
força que o calor oferece.
Em média, um carro a gasolina funciona com 25% da energia produzida por seu motor,
enquanto 60% dela se perde
por aquecimento. O jeito de
tentar salvar essa energia é com
equipamentos chamados de
conversores termelétricos, que
transformam calor em eletricidade. Os conversores atuais,
porém, são pouco eficientes.
O novo material criado pela
Universidade Estadual de Ohio
(EUA), divulgado hoje em artigo na revista "Science", promete usar 10% dessa energia desperdiçada para recarregar a bateria dos automóveis. Se os
cientistas conseguirem aumentar a eficiência do material, ele
também poderá ajudar o motor
de carros híbridos e até converter calor do Sol em eletricidade.
O gerador termelétrico funciona como uma panela no fogão. Em vez de água, a "panela"
é cheia de elétrons -as partículas que geram eletricidade
quando se movem. À medida
que o fogão esquenta a base da
panela, os elétrons ganham
energia e "evaporam", se concentrando perto da tampa da
panela. A diferença de carga
elétrica entre a tampa e o fundo
é o que os físicos chamam de
voltagem. "Você pode usar essa
voltagem com uma bateria",
explica Joseph Heremans,
principal autor da pesquisa.
Segundo o cientista, conversores termelétricos são usados
hoje apenas como última opção. Sondas espaciais, por
exemplo, têm geradores que
captam o calor de átomos radioativos. O grande problema
para criar um conversor termelétrico eficiente é garantir que a
energia do calor seja absorvida
pelos elétrons e não pelos núcleos dos átomos do material,
que a desperdiçam vibrando.
A maioria dos físicos estudando o problema procura fazer os átomos pararem de vibrar. Como uma gelatina que
não para de tremer, porém,
sempre persiste uma vibração
mínima. "Para avançar, precisávamos usar outro mecanismo", diz Heremans.
Os pesquisadores resolveram, então, investigar como os
elétrons viajam dentro de um
material termelétrico conhecido há 50 anos -o telureto de
chumbo- um cristal feito de
átomos de telúrio e de chumbo.
Heremans sabia que se trocasse os átomos de chumbo por
outros, os elétrons captariam
melhor a energia do calor.
"Tentamos vários átomos raros: cério, samário, európio, índio até chegar no tálio", conta.
"Percebi que, com o tálio, era
possível pôr muitos elétrons na
energia que eu queria."
Amostras do material foram
testadas por pesquisadores na
Califórnia. A equipe descobriu
que adicionar uma pitada de tálio ao cristal triplicava a voltagem gerada na faixa dos 500C
-a temperatura nos escapamentos de carros.
Máquina a vapor
Já existem outros projetos
para reaproveitar a energia do
calor de motores usando máquinas a vapor -motores secundários que movem turbinas
com a pressão da água que evapora com o calor gerado. Esses
dispositivos, porém, são cheios
de partes móveis e são difíceis
de instalar e de manter.
"Eles ultrapassaram a barreira que torna os [conversores]
termelétricos economicamente convenientes", comenta o físico Mário Baibich, da Universidade Federal do Rio Grande
do Sul. Baibich destaca ainda a
possibilidade de usar o material
para aproveitar a energia solar.
"A maior parte da energia que
vem do Sol não está na forma de
luz, e sim de calor."
Para o físico Harald Böttner,
do Instituto Fraunhofer(Alemanha), o novo material conversor "tem relevância científica, mas não prática". "Ele contem tálio, um dos elementos
químicos mais tóxicos", diz.
Uma bateria de cem quilos conteria dois quilos de tálio e teria
de ser manejada com extremo
cuidado. Outro problema é o
chumbo, também tóxico, que
vem sendo banido de produtos.
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