O calor da crosta terrestre poderia tornar-se na fonte suprema de energia

A necessidade urgente de reduzir as emissões e a ascensão das energias renováveis alterou substancialmente a forma como abastecemos a nossa geração de energia.

Uma das tecnologias mais emergentes do mundo são aquelas destinadas a produzir energia. Além das fontes de geração de energia já existentes, há uma outra permanente, enorme e inexplorada: a energia geotérmica.

A energia geotérmica é derivada do calor da Terra. Produzir este tipo de energia requer dispositivos que possam, de alguma forma, fazer uso do calor dentro da crosta terrestre.

Recentemente, uma equipa de cientistas do Tokyo Institute of Technology fizeram progressos significativos no desenvolvimento de células térmicas sensibilizadas (STCs), um tipo de bateria que pode gerar energia elétrica a 100℃ ou menos.

Os investigadores propuseram o uso de STCs como um novo método para converter calor diretamente em energia elétrica usando células solares sensibilizadas por corantes. De seguida, os cientistas substituíram o corante por um semicondutor para permitir que o sistema trabalhasse usando calor em vez de luz, explica o Tech Explorist.

(dr) Sachiko Matsushita

A bateria desenvolvida é composta por três camadas intercaladas entre elétrodos: uma camada de transporte de eletrões (ETM), uma camada de semicondutor (germânio) e uma camada de eletrólito sólido (iões de cobre). Os eletrões passam de um estado de baixa energia para um estado de alta energia no semicondutor, tornando-se termicamente excitados e, depois, transferidos naturalmente para o ETM.

Depois desse processo, os eletrões viajam do elétrodo, passam por um circuito externo e pelo elétrodo do contador e alcançam o eletrólito. Em ambas as interfaces do eletrólito, acontecem reações de oxidação e redução envolvendo iões de cobre, resultando na transferência de eletrões de baixa energia para a camada semicondutora, para que o processo possa iniciar um novo circuito, completando assim um circuito elétrico.

Durante a experiência, os cientistas descobriram que a eletricidade parou de fluir após um período específico e propuseram um mecanismo para explicar esse fenómeno: a corrente pára porque as reações redox na camada de eletrólito terminam devido à realocação dos diferentes tipos de iões de cobre.

O que mais entusiasma os cientistas é o facto de esta bateria ser capaz de reverter a própria situação na presença de calor abrindo o circuito externo durante um período curto de tempo.

Sachiko Matsushita, líder da investigação, cujo artigo científico foi recentemente publicado no Journal of Materials Chemistry A, disse que, “com este projeto, o calor, geralmente considerado como energia de baixa qualidade, poderia tornar-se numa ótima fonte de energia renovável”.

“Estamos muito entusiasmados com a descoberta por causa da sua aplicabilidade, ecologia e potencial para ajudar a resolver a crise global de energia”, rematou.

ZAP //

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