E se o piso de madeira gerasse energia para a sua casa?
Em um vídeo de pesquisadores suíços, uma pessoa pisa repetidamente em um pequeno quadrado de piso de madeira conectado a uma lâmpada. A cada passo, a lâmpada acende. Só de andar no piso de madeira, a pessoa gerou eletricidade.
Isso funciona por meio de algo chamado efeito triboelétrico, uma forma de gerar eletricidade transferindo elétrons de um material para outro, geralmente devido à forma como ocorre a fricção entre eles (pense na eletricidade estática). Embora o uso desse efeito não seja completamente novo – nanogeradores triboelétricos foram usados antes em pisos e até mesmo em tecidos vestíveis (wearables) – os pesquisadores do Wood Materials Science Laboratory da Universidade ETH Zürich e do Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology de Dübendorf, foram capazes de desenvolver um gerador feito de madeira, usando um material sustentável que poderá integrar a construção de edifícios inteligentes no futuro. Os pesquisadores publicaram o trabalho sobre o seu nanogerador na revista Matter.
A maioria dos nanogeradores triboelétricos utiliza materiais sintéticos – como teflon ou silicone – para conduzir sua eletricidade; são os chamados materiais “triboativos”. A madeira não é um bom material para isso porque é basicamente neutra – não atrai nem repele elétrons. Para gerar carga, o nanogerador triboelétrico precisa utilizar um material que exerça pelo menos uma dessas funções. Para contornar isso, os pesquisadores mudaram as propriedades triboelétricas da madeira, revestindo uma peça com um silicone e a outra com nanocristais chamados ZIF-8, que inclui íons metálicos e moléculas orgânicas.
Eles testaram diferentes madeiras e até diferentes cortes de madeira, porque a direção em que a madeira é cortada afeta sua capacidade de gerar eletricidade; o abeto de corte radial (cortado perpendicularmente aos anéis de crescimento) foi o que obteve o melhor desempenho. Como eles usaram a madeira como plataforma para hospedar os materiais triboativos, puderam dispor de menos materiais sintéticos, segundo Guido Panzarasa, autor sênior do estudo e líder do grupo no Wood Materials Science Laboratory. “Não apenas obtivemos uma visão sobre o papel que a madeira pode ter em um gerador triboelétrico, como também criamos um nanogerador realmente feito principalmente de madeira”, diz, em comparação com os nanogeradores anteriores feitos com quantidades bem maiores de materiais sintéticos.
A pesquisa ainda é inicial. O protótipo feito por eles, menor do que um pedaço de papel, foi capaz de gerar eletricidade suficiente para alimentar lâmpadas LED e pequenos componentes eletrônicos como uma calculadora, mas é difícil estimar quanta energia um escritório cheio desse material poderia gerar, diz Panzarasa, porque há muitos fatores em jogo – como quantas pessoas andarão nele, por exemplo, e com que frequência, o tamanho do espaço e assim por diante. O próximo passo de Panzarasa e sua equipe será encontrar revestimentos mais ecológicos para a madeira, e assim tornar os nanogeradores escaláveis para a produção em nível industrial.
“A ideia é que ao ser capaz de transformar um material que é ao mesmo tempo natural, renovável, sustentável e que armazena CO2, equipa-lo com a capacidade de gerar eletricidade ao ser pisado – sem sacrificar suas propriedades positivas e principalmente sua sustentabilidade – pode-se ter chegado, é claro, a uma tecnologia inovadora capaz de aumentar a eficiência energética dos edifícios ”, afirma.
