Da luz e do calor, Isabel Ferreira quer obter electricidade

Investigadora portuguesa, da Universidade Nova de Lisboa, ganhou uma bolsa europeia de dois milhões de euros para transformar a sua ideia em realidade.

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O dispositivo a ser criado armazenará energia para depois ser usada Adriano Miranda (arquivo)
Equipa de Isabel Ferreira (segunda pessoa à esquerda)
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Equipa de Isabel Ferreira (segunda pessoa à esquerda) DR

Imagine-se um dispositivo colado a um computador que transforma o calor e a luz ambientais em electricidade, e assim é capaz de fornecer energia suficiente ao aparelho que não precisa de estar ligado à ficha eléctrica. A ideia é de Isabel Ferreira, engenheira de materiais da unidade de Ciência dos Materiais da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa, que vai tentar pôr a ideia em prática nos próximos cinco anos com dois milhões de euros vindos da Europa. É um dos sete investigadores que, nos últimos dias, recebeu uma bolsa do Conselho Europeu de Investigação (ERC), totalizando 13,9 milhões de euros.

Agora, Isabel Ferreira vai desenvolver este dispositivo, que em teoria pode vir a ser aplicado a qualquer aparelho. A grande aposta deste projecto é aproveitar, de uma forma eficaz, a energia térmica que está constantemente a perder-se para o ambiente no dia-a-dia. Basta pensar no calor que se liberta dos computadores e dos outros aparelhos eléctricos ou no calor da luz solar que também não é aproveitado.

“Grande parte da perda do [sistema] fotovoltaico está relacionada com os fotões que não são convertidos em electricidade e vão gerar o aquecimento da célula”, explica a investigadora ao PÚBLICO. Os fotões vindos do Sol não têm todos a mesma energia. Parte deles não é aproveitada pelos painéis solares em electricidade e acaba por aquecer o painel. É por isso, diz Isabel Ferreira, que num dia em que os termómetros atingem os 30 graus, um painel ao sol chega aos 55 graus.

Este calor que é gerado faz diminuir a eficácia dos painéis solares. E é energia que está a perder-se sob a forma de radiação infravermelha – luz não visível. A ideia de Isabel Ferreira é aproveitar esta radiação infravermelha para produzir mais electricidade, graças a novos materiais termoeléctricos. “Se eu combinar moldes termoeléctricos e fotovoltaicos, consigo obter energia a partir dos dois fenómenos juntos e depois é só pôr [a energia] numa bateria”, resume a cientista, que está há três anos a investigar um modo de converter de forma mais eficiente energia térmica em energia eléctrica.

Os materiais usados até agora para obter este efeito termoeléctrico têm problemas por serem muito volumosos, mas não só. “Os materiais termoeléctricos usam elementos pouco amigos do ambiente e não são muito abundantes”, explica a cientista, referindo-se por exemplo às ligas à base de telureto de bismuto. O calor acaba por criar uma diferença de temperatura neste material, que produz um potencial eléctrico, donde se pode produzir electricidade.

Por isso, nunca ninguém tinha construído um utensílio capaz de usar tanto o calor como a luz solar para produzir energia eléctrica. “Este utensílio ainda não foi construído porque não é muito fácil construí-lo”, defende Isabel Ferreira.

A proposta da cientista é usar materiais mais baratos, que são compósitos de nano-partículas à base de sulfuretos, podendo estes obter-se nos cursos de água que saem das minas. O material resultante é fotossensível. “O objectivo é criar estruturas com nano-partículas que conseguem captar não só a radiação visível como a radiação na gama do infravermelho.”

As nano-partículas de sulfuretos podem ser aplicadas aos chamados “filmes ultrafinos”, estruturas muito finas que podem ser manuseadas. Deste modo, pode-se criar um dispositivo de um centímetro quadrado ou de um metro quadrado, consoante as necessidades.

600.000 euros em material
Os quase dois milhões de euros vindos do ERC vão servir para pagar o salário de dois estudantes de doutoramento, de dois pós-doutorados e da própria Isabel Ferreira que, segundo o contrato, terá de dar menos aulas na universidade. Além disso, o material laboratorial necessário para o projecto custará 600.000 euros.

“Dá para descansar durante uns anos sem ter de me preocupar com projectos e se vou ter bolseiros”, defende a investigadora, explicando que esta tinha sido a segunda vez que se candidatou à bolsa da ERC com este projecto. “Conta muito que a ideia esteja bem consubstanciada. Se não provarmos que temos o background para pôr a ideia em prática, então ela não passa.”

Agora, é pôr mãos à obra. Cada um dos bolseiros vai dedicar-se a um aspecto do dispositivo final: a transformação da radiação de luz visível em electricidade; a transformação da radiação infravermelha em electricidade; a acumulação da energia numa bateria; e a conjugação destes três sistemas num só dispositivo.

Se resultar, Isabel Ferreira quer começar por aplicar o dispositivo a aparelhos de baixo consumo eléctrico como um telefone, mas também poderá ser aplicado em aparelhos grandes: “Vou fazer tudo para que isso seja possível.”