Célula Solar que Pode Gerar Energia a Noite

Pesquisadores da Universidade de Stanford projetaram uma célula solar baseada em resfriamento radiativo que supostamente pode gerar energia a noite.

O dispositivo criado pelos pesquisadores possui um módulo gerador termoelétrico (TEG) acoplado que coleta eletricidade da diferença de temperatura entre o painel fotovoltaico e o ambiente ao seu redor.

Como resultado, a superfície perde calor para o espaço exterior e um efeito de resfriamento pode ser alcançado sem a necessidade de energia.

Sendo assim, o sistema consegue gerar energia a noite, e também fornece energia adicional no período diurno.

“Esse efeito de resfriamento radiativo recebeu um interesse recente significativo, com foco na obtenção de resfriamento em vários materiais e na integração em aplicações relacionadas à energia, como resfriamento de edifícios”, explicou o cientista.

Funcionamento do Painel Fotovoltaico com Termodinamica
Funcionamento do Resfriamento Radioativo. Fonte: PV Magazine, 2022.

Embora tenha havido várias propostas teóricas e demonstrações experimentais de captação de energia do resfriamento radiativo de uma célula fotovoltaica à noite, a densidade de potência alcançada é muito baixa.

O dispositivo alcançou 50 mW/m2 de geração de energia com um céu noturno claro e uma tensão de circuito aberto de 100 mV, que os cientistas descreveram como significativamente maiores do que os valores alcançados nas demonstrações anteriores.

“A geração de energia noturna é de cerca de 10 a 100 mW/m2, dependendo da localização e das condições do céu”, disseram eles. “Nossa abordagem pode fornecer iluminação e energia de espera noturna em aplicações off-grid e mini-grid, onde as instalações de células fotovoltaicas estão ganhando popularidade.”

Eles descreveram suas descobertas em “ Geração de energia elétrica noturna a uma densidade de 50 mW/m 2 via resfriamento radiativo de uma célula fotovoltaica ”, que foi publicado recentemente na Applied Physics Letters .

O resfriamento radiativo foi aplicado ao resfriamento de painéis solares por pesquisadores da Shanghai Jiao Tong University na China, da Purdue University nos Estados Unidos, do Instituto Catalão de Nanociência e Nanotecnologia e do Instituto de Ciencia de Materiales na Espanha e da Jordan University of Science e Tecnologia e o Australian College of Kuwait.

Com esse novo sistema de geração, os cientistas demonstraram que o desempenho dos painéis noturnos de energia solar pode ser modelado com base na temperatura do ar, nas propriedades atmosféricas e características do módulo termoelétrico, proporcionando a criação de uma rede de distribuição alternativa, que funcione 24 horas sem interrupções.

“Em muitas áreas rurais que precisam de sistemas independentes de geração de eletricidade, o fornecimento de energia durante a noite geralmente requer a instalação de baterias para realizar o armazenamento, adicionando complexidade ao dispositivo e encarecendo toda a produção”, acrescenta Assawaworrarit.

Portanto, devido à longa vida útil dos geradores termoelétricos, essa configuração pode ter um custo de manutenção menor em comparação com dispositivos convencionais de armazenamento.

Além disso, por conta de sua baixa geração de energia, pode ser usado para iluminação noturna, alimentando sensores em locais remotos, fazendo com que reduza o número ou eliminando a necessidade de baterias.


Deixem aqui abaixo nos comentários, vocês acreditam que em até 2030 começaremos a ter uma geração de energia maior decorrente do resfriamento radiativo?


Engenheiro Guilherme Peters Junior

Guilherme Peters Junior

Engenheiro Eletricista e Analista de Marketing na Solar Inove.

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