Células ultrafinas transformam qualquer superfície em um painel solar
As novas células solares desenvolvidas pelo MIT são mais leves e finas e podem ser laminadas em praticamente qualquer superfície
Já se passaram 70 anos desde que os painéis solares modernos foram inventados, mas seu design se manteve praticamente o mesmo. Os avanços que vimos foram em eficiência, que mais que dobrou de lá para cá, e no preço, que caiu 89% desde 2010.
Mas inovações recentes à parte, a maioria dos painéis solares ainda consiste em células de silício envoltas em vidro e plástico, embaladas em uma estrutura de alumínio e depois presas a uma série de trilhos que são aparafusados em um telhado ou protegidos com lastros de concreto.
A adoção da energia solar vem crescendo, mas quanta energia a mais poderíamos ter se produzíssemos painéis mais leves e fáceis de instalar? Os engenheiros do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) têm trabalhado exatamente nisso durante toda a última década.
Eles desenvolveram células solares tão leves e flexíveis que podem ser laminadas em quase qualquer material, como, por exemplo, lonas de tendas médicas, velas de barcos ou mesmo em “um grande tecido que pode ser colocado sobre o telhado”, revela Vladimir Bulović, professor de engenharia elétrica no MIT e coautor de um novo artigo sobre o assunto.
O grande problema dos painéis solares de hoje é que as células fotovoltaicas, responsáveis por converter a luz do sol em energia elétrica, são incrivelmente frágeis. Sem proteção, são facilmente destruídas pelo mau tempo.
quanta energia a mais poderíamos ter se produzíssemos painéis mais leves e fáceis de instalar?
Em função disso, é necessária uma estrutura enorme para protegê-las, o que faz com que os painéis solares cheguem a pesar de um a dois quilos por metro quadrado, ou cerca de 18 quilos para um painel residencial de tamanho médio.
As células do MIT, por outro lado, demandam bem pouca infraestrutura. Como resultado, os painéis têm um centésimo do peso dos tradicionais. Isso porque a equipe de Bulovic encontrou uma maneira de desenvolver células mais finas que um fio de cabelo humano.
Para produzi-las, os engenheiros usaram tintas eletrônicas imprimíveis e utilizaram uma técnica semelhante à forma como desenhos e imagens são impressos em uma camiseta.
Primeiro, eles imprimiram os eletrodos em uma folha plana de plástico. Em seguida, colaram-na sobre uma superfície – no caso, um tecido resistente chamado Dyneema. Por fim, retiraram o tecido, que incorporou os eletrodos, deixando a folha de plástico limpa para trás.
Em teoria, o processo poderia ser feito sem a etapa intermediária, ou seja, sem a impressão na folha de plástico. Mas Bulovic explica que isso limitaria a escolha dos tecidos, pois as células teriam que ser impressas em uma superfície perfeitamente plana, o que é incrivelmente raro em nanoescala.
ENERGIA SOLAR MAIS ACESSÍVEL
Para esta pesquisa, a equipe escolheu o Dyneema por sua incrível força. As fibras são tão fortes que são usadas em coletes à prova de balas. No ano passado, foram utilizadas para fazer as cordas que puxaram o navio Ever Given, de 200 mil toneladas, que estava encalhado nas margens do Canal de Suez.
Os pesquisadores do MIT encontraram uma maneira de desenvolver células mais finas que um fio de cabelo humano.
A técnica pode ser aplicada sobre praticamente qualquer superfície, de plásticos finos e metais a qualquer coisa que possa ser laminada. “Temos uma oportunidade única de repensar a tecnologia solar, seu formato, seu material e a forma como a utilizamos”, diz ele.
As células solares não são tão eficientes quanto os painéis tradicionais de silício. Elas geram cerca de metade da energia por unidade de área, mas, surpreendentemente, 18 vezes mais energia por quilograma.
A longo prazo, Bulovic acredita que a equipe será capaz de igualar a eficiência dos painéis de silício utilizando outro tipo de célula conhecida como célula solar de perovskita.
Mas, por enquanto, o objetivo não é substituir os painéis tradicionais. É tornar a energia solar mais acessível e portátil, para que possa ser usada em situações nas quais os painéis tradicionais não são adequados.
Além disso, na hora de fazer a distribuição da energia, os painéis pesados podem ser substituídos por objetos leves e portáteis, como lonas laminadas com células solares ultrafinas.
“Minha expectativa é que o formato dessas novas células nos permita repensar completamente a forma e a velocidade com que fabricamos e instalamos células solares”, diz o pesquisador. “A longo prazo, acreditamos que será tão rápido quanto imprimir um jornal.”
