Applied Energy
Estudante de doutoramento resolve antigo problema energético com novo dispositivo inovador. E o projeto surgiu apenas da… natureza.
Um estudante de doutoramento assegura ter encontrado uma forma de termos energia mais limpa e mais barata.
O seu nome é Eric Chadwick, estudante de doutoramento em engenharia mecânica na Universidade de Toronto (Canadá), e está a liderar o movimento para resolver uma das maiores dores de cabeça enfrentadas pelas células de combustível de hidrogénio: a acumulação de água.
São sistemas que produzem eletricidade juntando hidrogénio e oxigénio; sobram apenas água e calor. Mas há um problema nestes sistemas: demasiada água pode entupir e tornar tudo mais lento.
Mas este novo estudo mostra que os canais auxiliares biomiméticos melhoram o fornecimento de oxigénio e a remoção de água em células de combustível de membrana de eletrólito de polímero.
Para combater o problema do entupimento e da lentidão, os investigadores encontraram a solução na… natureza. Juntando lagartos do deserto e plantas.
Alguns lagartos que vivem em ambientes secos têm escamas que levam a água em direção à boca. Certas plantas fazem algo semelhante: com as nervuras das folhas, guiam as gotas até às bordas, para caírem no solo e chegarem às raízes, lembra o The Cool Down.
A equipa utilizou estes padrões naturais, de lagartos do deserto e de plantas, para redesenhar novos canais internos de células de combustível; são os campos de fluxo, que ajudam a água a drenar de forma mais eficiente.
Folhas de plantas acabaram por inspirar um design de célula de combustível com melhorias.
Testaram e verificaram que o novo design oferece mais 30% de potência de pico do que as células tradicionais. O novo sistema distribuiu o hidrogénio e o oxigénio de forma mais uniforme, ajudando a funcionar de forma mais suave e a utilizar o seu catalisador de platina de forma mais eficiente.
Este novo tipo de células de combustível pode gerar energia em casas que estão fora da rede elétrica, em camiões frigoríficos ou abrigos de emergência. Poderão substituir os geradores a diesel e reduzir os custos de manutenção; as empresas poupariam dinheiro ao mudar para uma fonte de energia limpa e mais barata.
O ar seria mais limpo e com menos gases que retêm o calor; a saúde das comunidades próximas agradeceria.
Os investigadores querem ampliar a tecnologia, utilizando a modelação computacional. Pegar nos designs da natureza e otimizamo-los.
A ideia é que estas “células folhosas inspiradas em lagartos” produzam energia para casas, clínicas e camiões. Truques testados pelo tempo da natureza podem ajudar a construir um futuro energético mais inteligente, mais saudável e mais sustentável.
