Você já se sentou em um tijolo à noite e sentiu um calor após um longo dia de verão? Aquela radiação termal infravermelha tem sido desperdiçada até então. Contudo, ela pode se tornar uma fonte de energia solar noturna e uma energia sustentável, que supere as falhas da atual tecnologia fotovoltaica. 

Até porque a falta de um suprimento contínuo a qualquer hora do dia é comumente considerado o calcanhar de Aquiles da energia solar. Para mitigar essa situação, novas tecnologias em desenvolvimento podem fazer uso desse tipo de energia, renovável a qualquer momento, como a tecnologia V2G, que usa a bateria de carros elétricos para estabilizar a rede de energia. Agora um time de pesquisadores da Universidade de New Wales, na Austrália, apresentou outra solução, apesar de ainda ser experimental.

Energia solar noturna, graças à radiação infravermelha

O tijolo quente no verão, mencionado anteriormente, é parte de um fenômeno no qual a Terra esfria todas as noites, emitindo radiação infravermelha para o espaço. Esse tipo de radiação é o que permite que câmeras de visão noturna vejam seres vivos de sangue quente ou o motor de um carro. Essa energia poderia só poderia, até então, ser aproveitada para a segurança de florestas ou sistemas de monitoramento. Felizmente, os cientistas da universidade australiana desenvolveram uma solução para capturar a energia solar à noite e convertê-la em eletricidade.

Basicamente, o sistema é baseado em modelos matemáticos desenvolvidos pelo laboratório australiano e usa um dispositivo semicondutor conhecido como diodo termoativo. Em vez de usá-lo para registrar imagens, como fazem as câmeras de visão noturna, os pesquisadores o usaram para gerar eletricidade baseada na emissão de radiação termal infravermelha. Até o momento, a energia gerada é cem mil vezes menor que a obtida por painéis fotovoltaicos.

Entretanto, os cientistas apontam que a primeira célula fotovoltaica de silicone, desenvolvida pelo Laboratório Bell, em 1954, era somente 2% eficiente. Hoje, os painéis fotovoltaicos mais avançados ultrapassam os 20%. O time de desenvolvimento acredita que essa nova abordagem tecnológica pode progredir similarmente. Tecnicamente, ela poderia chegar a 10% da eficiência de um painel solar convencional.

A descoberta tecnológica desse grupo não é a única na área de energia solar noturna. Um dos exemplos mais notáveis de pesquisas no campo foi realizado por um time de pesquisadores da Universidade de Stanford, nos Estados Unidos.

A proposta consistia em aproveitar o resfriamento de painéis à noite, que estavam emitindo radiação termal infravermelha. Os cientistas americanos usaram o diferencial de temperatura entre os painéis e o ar quente em torno deles, por meio de um gerador termoelétrico, também conhecido como TEG. 

A vantagem desses geradores termoelétricos é produzir energia quando aquecidos. Essa tecnologia também pode ser adicionada a painéis solares fotovoltaicos, para gerar energia solar à noite e durante o dia, em um único dispositivo. Nesse caso, os maiores obstáculos são a pouca energia gerada – da ordem de miliwatts – e as poucas oportunidades para obtê-las, uma vez que os geradores termoelétricos funcionam somente durante o processo de aquecimento ou resfriamento. 

Aplicações na realidade: vestuário e sensores

A energia solar noturna provavelmente não será adequada para o funcionamento de uma geladeira ou uma máquina de lavar. Contudo, assim como a energia triboelétrica (produzida por atrito), tem um imenso potencial.

Primeiro, ela poderia preservar a bateria de sensores e dispositivos de IoT em lugares remotos após o anoitecer, principalmente em países quentes. E mais: ao converter radiação termal infravermelha em eletricidade, um dos maiores beneficiários seriam itens de vestuário, como pulseiras esportivas ou roupas tecnológicas. Além disso, os pesquisadores acreditam que, no futuro, dispositivos biônicos, como corações artificiais, poderão ser energizados pelo calor corporal.

Produzir energia solar noturna pode se tornar uma realidade na próxima década, acreditam os inventores da universidade australiana. Isso seria outra arma no arsenal de energia renovável, para que seja possível fugir dos combustíveis fósseis e combater as mudanças climáticas.