Se tivermos alguma chance de reverter ou mesmo desacelerar a mudança climática, vamos precisar de toda a energia limpa que pudermos obter. Solar poderia ser uma grande fatia da torta de energia. Mas particularmente nas grandes cidades, onde o consumo de energia é alto, não há muito espaço aberto para montar fazendas solares gigantescas - por exemplo, o Sistema Gerador Solar Elétrico Ivanpah ocupa 3.500 acres do Deserto de Mojave, na Califórnia.
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A energia pode ser facilmente trazida de áreas fora das cidades. Mas a eficiência solar tem limites físicos, portanto é importante utilizar todo o espaço disponível para a produção de energia. E enquanto os telhados da cidade deixam algum espaço para painéis solares, esse espaço poderia ser usado para cultivar alimentos locais em climas temperados.
Há uma abundância de janelas potencialmente geradoras de energia em arranha-céus e arranha-céus, no entanto.
Pesquisadores da Michigan State University desenvolveram coletores solares plásticos transparentes que podem ser colocados em janelas sem obstruir a vista. Os mesmos colecionadores também podem aderir às telas de dispositivos móveis. De acordo com um artigo recente na revista Advanced Optical Materials, o plástico deixa passar toda a luz visível. As janelas coletoras de energia solar não parecerão tingidas ou nubladas ao olho humano. Em vez disso, o material é incorporado com pequenas moléculas de sal orgânico fluorescente, que foram projetadas para absorver apenas partes do espectro de luz que as pessoas não podem ver, como luz ultravioleta e infravermelho próximo.
Richard Lunt, professor assistente do Michigan State e um dos autores do artigo, diz que as moléculas são semelhantes àquelas encontradas na natureza, apenas ligeiramente ajustadas. "Nós os adaptamos para atender às nossas necessidades", ele escreve em um e-mail. “Isso é colher componentes específicos no espectro solar invisível e brilhar em outro comprimento de onda no infravermelho.” Esse “brilho” infravermelho é então captado por tiras de células fotovoltaicas (essencialmente minúsculos painéis solares) na borda do material e tornadas em eletricidade. A partir daí, as janelas com fio poderiam desviar a energia captada para as baterias locais ou de volta para a rede elétrica.
O professor assistente Richard Lunt e Yimu Zhao, um estudante de doutorado, testam o material solar transparente da Michigan State University. (GL Kohuth) O coletor solar transparente ainda precisa de um pouco de refino, já que sua eficiência é relativamente baixa: apenas 1% da luz ultravioleta e infravermelha próxima é convertida em eletricidade. A maioria dos painéis solares comerciais hoje tem entre 15 e 20% de eficiência. Mas Lund acredita que a tecnologia deve chegar a 5% ou mais com mais pesquisas.
"Estamos explorando ativamente as rotas para melhorar a eficiência, melhorando a eficiência" brilhante ", expandindo a faixa de absorção do espectro infravermelho", escreve Lunt. Ele também diz que ajustar as interações entre as moléculas coletoras de luz e o material transparente no qual elas estão inseridas deve aumentar a quantidade de energia coletada.
Lunt diz que a idéia básica de coletores solares luminescentes existe há décadas. Mas, ao contrário de outros projetos, este trabalho visa colher luz não visível. Ele afirma que eles podem ser feitos usando processamento industrial padrão, e eles requerem apenas uma pequena quantidade de células solares na borda do material para coletar a energia opticamente. Isso significa que eles devem ser relativamente baratos de produzir. O fato de que eles podem ser instalados na infraestrutura existente de edifícios e janelas também deve reduzir o custo versus painéis solares independentes.
Lunt acha provável, no entanto, que a tecnologia apareça na eletrônica pequena primeiro, porque ela já produz energia suficiente para alimentar coisas como leitores eletrônicos e janelas inteligentes. A equipe fundou uma empresa, a Ubiquitous Energy, Inc., que está trabalhando na comercialização da tecnologia. Eles esperam ver seus coletores solares transparentes em edifícios e eletrônicos móveis nos próximos cinco anos.
O professor também não acha que os possíveis aplicativos param por aí, observando que a tecnologia pode ser usada em outras superfícies de vidro, como pára-brisas de carros.
"Você pode até pensar em colocar esses dispositivos em superfícies onde você se preocupa em manter certas estéticas ou padrões, como tapume, tecidos ou até outdoors", escreve Lunt. "Eles podem estar ao nosso redor sem nem mesmo saber que estão lá."
