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O professor da Universidade Simon Fraser, Vincenzo Pecunia, liderou uma equipe de mais de 100 cientistas reconhecidos internacionalmente na criação de um “roteiro” abrangente para orientar os esforços globais para converter energia residual em energia limpa.
“Com a crescente demanda global de energia e os desafios impostos pelas mudanças climáticas, é mais urgente do que nunca gerar energia verde para preservar nosso planeta e sustentar o desenvolvimento humano”, diz Pecunia, da Escola de Engenharia de Energia Sustentável, onde lidera o Grupo de Pesquisa em Optoeletrônica Sustentável.
“Os materiais de coleta de energia apresentam uma oportunidade promissora para gerar eletricidade limpa, melhorando a eficiência energética de nossas vidas diárias e apoiando nossos esforços para combater a mudança climática. Esses materiais têm a capacidade de converter energia ambiente de várias fontes, incluindo luz, calor, ondas de radiofrequência (como os de Wi-Fi e sinais móveis) e vibrações mecânicas.”
Para realizar todo o potencial da tecnologia de colheita de energia, Pecunia e 116 especialistas líderes de todo o mundo publicaram seu Roteiro sobre Materiais de Colheita de Energia no Revista de Física: Materiais.
O roteiro reúne perspectivas de especialistas em vários tipos de coleta de energia, avanços e desafios recentes e também analisa as principais métricas de desempenho dessas tecnologias em relação aos seus limites finais de conversão de energia. Com base nessas percepções, ele descreve estratégias para pesquisas futuras para aproveitar totalmente o potencial dos materiais de coleta de energia.
“Este roteiro é o resultado de um esforço sem precedentes, marcando a primeira vez que uma rede internacional tão grande e diversificada de especialistas em captação de energia – da América, Ásia, Europa e Oceania – trabalharam juntos para traçar um curso para o avanço dessas tecnologias para uma integração perfeita em objetos e ambientes cotidianos”, diz Pecunia, autor principal.
Os sistemas inteligentes estão se desenvolvendo rapidamente, tornando possíveis casas inteligentes, cidades inteligentes, manufatura inteligente e assistência médica inteligente. Sensores e sistemas são incorporados em nossas vidas diárias por meio de dispositivos como smartphones, rastreadores de condicionamento físico e tecnologias de assistente doméstico inteligente. Todos eles operam como parte de uma ampla rede, conhecida como Internet das Coisas (IoT), que está constantemente se comunicando e trocando dados.
“Uma área de tremendo potencial envolve o uso de coletores de energia ambiente para alimentar de forma sustentável os bilhões de nós de sensores implantados para IoT”, explica Pecunia. “Ao fornecer uma alternativa ecológica às baterias (que enfrentam problemas de escassez de materiais, toxicidade e desperdício), os coletores de energia podem alimentar de forma sustentável os sensores de IoT”. O grupo de pesquisa de Pecunia fez grandes contribuições nessa área, liderando a geração de eletricidade limpa a partir da luz interna usando semicondutores imprimíveis e sua integração com eletrônicos impressos para sensores IoT ecológicos.
Coletar energia da luz ambiente, vibrações e ondas de radiofrequência é um desafio devido à sua densidade de potência limitada. “É essencial desenvolver materiais de coleta de energia que possam capturar essa energia com eficiência e convertê-la em eletricidade”, explica. “Outra prioridade importante é desenvolver captadores de energia que possam ser aplicados em todos os tipos de superfícies e objetos, o que requer materiais de captação de energia que sejam mecanicamente flexíveis.”
O roteiro da tecnologia de coleta de energia é um esforço unido e global para ajudar a preparar um caminho para que pesquisadores e líderes ajudem a acelerar o avanço dessa área de pesquisa.
“Nossa esperança é catalisar os esforços de pesquisa em pesquisa de colheita de energia em várias disciplinas para, finalmente, fornecer energia limpa em qualquer lugar, a qualquer hora”.
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