Novo motor utiliza o gélido vácuo cósmico para produzir energia à noite
Engenheiros da Universidade da Califórnia, Davis, criaram um dispositivo que produz energia mecânica durante a noite, aproveitando a diferença de temperatura entre o calor da Terra e o frio extremo do espaço exterior. O sistema pode eventualmente ajudar a ventilação de estufas e outros edifícios sem depender de combustíveis. A pesquisa foi publicada na Science…
Engenheiros da Universidade da Califórnia, Davis, criaram um dispositivo que produz energia mecânica durante a noite, aproveitando a diferença de temperatura entre o calor da Terra e o frio extremo do espaço exterior. O sistema pode eventualmente ajudar a ventilação de estufas e outros edifícios sem depender de combustíveis. A pesquisa foi publicada na Science Advances.
O dispositivo é baseado em um motor Stirling, um tipo de máquina projetada para converter calor em movimento mecânico. Ao contrário dos motores de combustão interna, que requerem uma grande diferença de temperatura para operar com eficiência, os motores Stirling podem funcionar com diferenças térmicas muito menores. Jeremy Munday, professor de engenharia elétrica e de computação da UC Davis e coautor do estudo, explicou que o contraste de temperatura pode ser tão modesto quanto o de uma xícara de café quente e o ar ao redor.
“Esses motores são muito eficientes quando existem apenas pequenas diferenças de temperatura, enquanto outros tipos de motores funcionam melhor com diferenças térmicas maiores e podem produzir mais energia,” disse Munday.
Em uma configuração típica, um lado do motor Stirling é mantido quente enquanto o outro lado é resfriado. O contraste de temperatura aciona um pistão, que, por sua vez, produz energia mecânica.
“Se você apenas colocá-lo sobre a mesa, ele não vai produzir energia por conta própria porque todos os lados têm a mesma temperatura,” afirmou Munday.
Usando o Espaço Profundo como um Reservatório Frio
Normalmente, uma diferença de temperatura é criada aquecendo um lado do motor com uma fonte de combustível. Em vez de queimar combustível, Munday e o estudante de pós-graduação Tristan Deppe exploraram se o lado frio poderia ser vinculado a algo muito mais frio e distante: o espaço profundo.
“Não precisa tocar no espaço fisicamente, pode apenas interagir radiativamente com o espaço,” disse Munday. Em uma noite clara e fresca, o calor irradia naturalmente do seu corpo em direção ao céu, o que faz sua cabeça sentir-se mais fria. A equipe teve como objetivo usar esse mesmo efeito.
O design deles coloca um simples motor Stirling (essencialmente um pistão acionando um volante) em cima de um painel que atua como uma antena radiadora de calor. Todo o sistema fica ao ar livre à noite. O solo fornece calor para um lado do motor, enquanto o painel libera calor para cima, conectando efetivamente o outro lado ao frio do espaço.
Experimentos Noturnos Mostram Resultados Promissores
Após um ano de testes à noite, os pesquisadores descobriram que o dispositivo compacto poderia gerar pelo menos 400 milivolts de potência mecânica por metro quadrado. Em demonstrações, o motor alimentou diretamente um pequeno ventilador. Ele também foi conectado a um pequeno motor elétrico para produzir corrente elétrica.
Esses resultados mostram que quantidades significativas de energia podem ser capturadas do céu noturno. Segundo Munday, a abordagem funciona melhor em regiões com baixa umidade e céus consistentemente claros. No futuro, a tecnologia pode ajudar a ventilar estufas ou edifícios residenciais sem fontes de energia convencionais.
A UC Davis apresentou um pedido de patente provisória relacionado à invenção.
