O melhor de ambos - pontos quânticos e perovskitas se unem para um desempenho estável

Mengxia Liu, principal autor do artigo sobre a combinação de perovskitas e pontos quânticos em um dispositivo híbrido.

Perovskitas e células solares de pontos quânticos têm potencial para uso em dispositivos fotovoltaicos de alta eficiência, mas têm grandes desafios a superar para serem uma realidade comercial. Cientistas da Universidade de Toronto descobriram que, se as duas tecnologias forem combinadas da maneira certa, elas podem se estabilizar.

Cientistas da Universidade de Toronto combinaram dois materiais promissores de tecnologia de células solares - ponto quântico e perovskita - em um único dispositivo.

Ambos os materiais oferecem o potencial para dispositivos fotovoltaicos de alta eficiência e baixos custos de produção, mas são retidos por uma série de problemas, principalmente instabilidade sob condições cotidianas, onde o calor e a umidade que eles enfrentam causa rápida degradação.

Ao combinar os dois em uma estrutura híbrida, no entanto, os pesquisadores de Toronto descobriram que os materiais se estabilizaram mutuamente. A equipe criou dois dispositivos, que são descritos no papel Lattice ancoragem estabiliza semicondutores processados ​​por solução, publicado na revista Nature .

Um dos dispositivos compreendia uma estrutura de ponto quântico com cerca de 15% de perovskitas, principalmente para uso como célula solar. O outro era composto de perovskitas com pouco menos de 15% de materiais de pontos quânticos e destinado principalmente para uso como um LED.

Estabilidade

A equipe relatou que o material rico em perovskita permaneceu estável a 25 graus Celsius e 30% de umidade por seis meses. No dispositivo de ponto quântico, a agregação de nanopartículas - que comumente afeta o desempenho - foi um quinto que foi observado em dispositivos que usam o mesmo material sem perovskita.

Os pesquisadores agora esperam ver seus resultados aproveitados pela indústria e gostariam de testes realizados para buscar sinergias entre outros materiais similares. "Pesquisadores industriais poderiam experimentar usando diferentes elementos químicos para formar as perovskitas ou pontos quânticos", disse o principal autor do estudo, Mengxia Liu, agora pós-doutorado na Universidade de Cambridge. "O que mostramos é que essa é uma estratégia promissora para melhorar a estabilidade nesses tipos de estruturas".

Liu elogiou o ambiente de trabalho colaborativo que ajudou a levar à descoberta, acrescentando: “A perovskita e os pontos quânticos têm estruturas físicas distintas e as semelhanças entre esses materiais têm sido geralmente negligenciadas. Esta descoberta mostra o que pode acontecer quando combinamos ideias de diferentes campos. ”

Série 'Rostos da Energia Renovável' - Episódio 2 - Bryce Hayes & Mark Oness da SkyFire Calgary

A visão da SkyFire é trazer a magia da energia solar para o mundo para uma comunidade global mais forte, saudável e sustentável. Como parte dessa grande visão, gostaríamos de inspirar você compartilhando histórias de heróis ecológicos locais em suas comunidades.

Esta série "Faces of Renewable Energy" ("Rostos de Energia Renovável") vai esclarecer a diferença que a energia renovável está causando nas vidas das pessoas no oeste do Canadá. Estaremos apresentando os membros da equipe SkyFire, clientes e parceiros da comunidade.

Em nosso segundo episódio, apresentamos Bryce Hayes e Mark Oness, ambos especialistas em SkyFire Solar e graduados do Programa de Tecnologia de Energia Alternativa da NAIT. Assista ao vídeo para saber mais sobre sua carreira na indústria solar e por que eles o consideram tão gratificante.

Novos materiais convertidos visíveis em luz infravermelha

Descoberta abre novas rotas para terapia fotodinâmica e desenvolvimento de drogas.

Bilhões de lâmpadas moleculares, alimentadas por fótons infravermelhos invisíveis, geram luz visível. Crédito: Melissa Ann Ashley

Cientistas da Columbia University, em colaboração com pesquisadores de Harvard, conseguiram desenvolver um processo químico para converter a luz visível em energia infravermelha, permitindo que a radiação inócua penetrasse tecidos vivos e outros materiais sem os danos causados ​​pela exposição à luz de alta intensidade.

"As descobertas são empolgantes porque conseguimos realizar uma série de transformações químicas complexas que geralmente exigem luz visível de alta energia usando uma fonte de luz infravermelha não invasiva", disse Tomislav Rovis, professor de química na Columbia e co-autor do estudo. estude. "Pode-se imaginar muitas aplicações potenciais onde as barreiras estão no caminho do controle de matéria. Por exemplo, a pesquisa é promissora para melhorar o alcance e a eficácia da terapia fotodinâmica, cujo potencial completo para o manejo do câncer ainda não foi realizado."

A equipe, que inclui Luis M. Campos, professor associado de química na Columbia, e Daniel M. Congreve, do Instituto Rowland, em Harvard, realizaram uma série de experimentos usando pequenas quantidades de um novo composto que, quando estimulado pela luz, pode mediar a transferência de elétrons entre moléculas que de outra forma reagiriam mais lentamente ou não reagiriam de forma alguma.

Sua abordagem, conhecida como upconversion triplet fusion, envolve uma cadeia de processos que essencialmente funde dois fótons infravermelhos em um único fóton de luz visível. A maioria das tecnologias captura apenas a luz visível, o que significa que o restante do espectro solar é desperdiçado. Conversão ascendente de fusão tripla pode captar luz infravermelha de baixa energia e convertê-la em luz que é então absorvida pelos painéis solares. A luz visível também é facilmente refletida por muitas superfícies, enquanto a luz infravermelha tem comprimentos de onda maiores que podem penetrar em materiais densos.

"Com essa tecnologia, conseguimos sintonizar a luz infravermelha nos comprimentos de onda necessários e mais longos que nos permitiram atravessar, de maneira não invasiva, uma ampla gama de barreiras, como papel, moldes de plástico, sangue e tecidos", disse Campos. Os pesquisadores até pulsaram luz através de duas tiras de bacon enroladas em torno de um frasco.

Os cientistas há muito tentaram resolver o problema de como obter luz visível para penetrar na pele e no sangue sem danificar órgãos internos ou tecidos saudáveis. A terapia fotodinâmica (TFD), usada no tratamento de alguns tipos de câncer, emprega um medicamento especial, chamado fotossensibilizador, que é acionado pela luz para produzir uma forma altamente reativa de oxigênio capaz de matar ou inibir o crescimento de células cancerígenas.

A terapia fotodinâmica atual é limitada ao tratamento de cânceres localizados ou de superfície. "Essa nova tecnologia poderia levar o PDT a áreas do corpo que antes eram inacessíveis", disse Rovis.

"Em vez de envenenar o corpo inteiro com uma droga que causa a morte de células malignas e células saudáveis, uma droga não tóxica combinada com a luz infravermelha poderia direcionar seletivamente o local do tumor e irradiar as células cancerígenas."

A tecnologia pode ter um impacto de longo alcance. A terapia por luz infravermelha pode ser fundamental no tratamento de várias doenças e condições, incluindo lesões cerebrais traumáticas, nervos danificados e medula espinhal, perda auditiva, bem como câncer.

Outras aplicações potenciais incluem o gerenciamento remoto de produção de energia solar de armazenamento de produtos químicos e armazenamento de dados, desenvolvimento de medicamentos, sensores, métodos de segurança alimentar, compósitos ósseos moldáveis ​​e componentes microeletrônicos de processamento.

Os pesquisadores estão atualmente testando tecnologias de conversão de fótons em sistemas biológicos adicionais. "Isso abre oportunidades sem precedentes para mudar a maneira como a luz interage com organismos vivos", disse Campos. "Na verdade, neste momento estamos empregando técnicas de upconversion para engenharia de tecidos e entrega de medicamentos."

Fonte: Universidade Columbia

Banco de rua carrega celulares com energia solar e monitora arredores

A energia usada para recarregar celulares vem do sol: há conectores nas laterais e um ponto para aparelhos de carga sem fio.

Bancos de rua com tomadas USB e câmeras estão sendo instalados em algumas cidades da Europa, como Bratislava, na Eslováquia. Um deles, chamado Steora, tem um sistema de captação de energia solar e várias outras funções, como medir a qualidade do ar.

A energia usada para recarregar celulares vem do sol: há conectores nas laterais e um ponto para aparelhos de carga sem fio. Segundo o fabricante, a absorção de energia solar é possível mesmo enquanto há pessoas sentadas no banco.

O aparato oferece ainda conexão wi-fi e pode ter uma tela na lateral, para exibir anúncios ou alertas públicos.

O Steora também se propõe a ser uma ferramenta de monitoramento: há espaço para receber até quatro câmeras para monitorar o que se passa ao redor e sensores para registrar a temperatura, a umidade do ar e o nível de chuva do local.

O Steora foi criado pela Include, uma start-up da Croácia, e tem unidades em cidades como Budapeste, Praga, Dubai e Estocolmo.Embora seja um banco diferente dos outros, não fica claro logo de cara que ali há serviços como recarga e wi-fi. Nas cinco vezes em que a reportagem passou por eles nas ruas, em apenas uma havia uma pessoa usando a tomada.

Fonte: Rondonoticias

Célula solar biogênica gera o dobro de energia mesmo com céu nublado

O segredo da biocélula está no licopeno, a mesma substância responsável pela cor do tomate. [Imagem: S. K. Srivastava et al. – 10.1002/smll.201800729]

Célula solar biogênica

Pesquisadores descobriram uma maneira barata e sustentável de construir uma célula solar usando bactérias que convertem luz em energia – uma biocélula solar.

A biocélula gerou uma corrente mais do que o dobro mais forte do que qualquer outro dispositivo desse tipo até agora, e funcionou de forma eficiente tanto sob uma luz equivalente ao brilho do Sol, quanto sob uma penumbra mais forte do que em um dia chuvoso.

Com o desenvolvimento necessário que deverá se seguir, essas células solares – chamadas de “biogênicas”, porque são feitas de organismos vivos – têm potencial para se tornar tão eficientes quanto as células fotovoltaicas usadas nos painéis solares convencionais.

Esforços anteriores para construir células solares biogênicas se concentraram na extração de um corante natural que as bactérias usam para a fotossíntese. É um processo caro e complexo, que envolve solventes tóxicos e pode causar a degradação do corante.

Sarvesh Srivastava, da Universidade da Colúmbia Britânica, no Canadá, decidiu deixar o corante nas bactérias.

Corante coletor de energia

Srivastava modificou geneticamente bactérias E. coli para produzir grandes quantidades de licopeno, um corante que dá aos tomates a sua cor vermelho-alaranjada e é particularmente eficaz na colheita de luz para conversão em energia. As bactérias foram revestidas com um mineral que funciona como um semicondutor e, em seguida, a mistura foi aplicada a uma superfície de vidro.

Com o vidro revestido agindo como um anodo, a célula biogênica alcançou uma densidade de corrente de 0,686 miliamperes por centímetro quadrado – uma grande melhoria em relação aos 0,362 obtidos pela melhor abordagem anterior.

“Nós registramos a mais alta densidade de corrente para uma célula solar biogênica. Esses materiais híbridos que estamos desenvolvendo podem ser fabricados econômica e sustentavelmente e, com uma otimização suficiente, podem funcionar com eficiência comparável às células solares convencionais,” disse o professor Vikramaditya Yadav, coordenador da equipe.

A economia de custos é difícil de estimar, mas Yadav acredita que o processo reduz o custo da produção de corantes para cerca de um décimo em relação aos métodos atuais. O “santo graal” nesse campo, disse ele, seria encontrar um processo que não mate as bactérias, para que elas possam produzir o corante indefinidamente.

Fonte: Inovação Tecnológica

10 Aplicativos de celular que te ajudam a ser mais sustentável

Nos momentos atuais, muito tem se falado sobre as atitudes sustentáveis, surgindo diversos questionamentos a respeito do que fazer para ajudar a preservar o planeta e por onde começar. Mas na verdade, pouco se sabe sobre o assunto.

Muitas pessoas conhecem a importância da preservação da natureza e os resultados com tal atitude, mas poucos sabem como viver uma vida eco-friendly de verdade. Contudo, a resposta é tão simples quanto as atitudes para construir um futuro melhor e sustentável.

Com pequenas atitudes e escolhas certas, você planta um mundo melhor, seja economizando energia, água ou deixando de poluir o ar e os oceanos com objetos plásticos.

Mas, por onde começar? Confira 10 aplicativos incríveis!

Use a tecnologia a seu favor, ela está em alta nos dias atuais e possui diversos aplicativos destinados a pessoas que buscam com atitudes pequenas e sustentáveis, criar um novo hábito de vida.

• Aprenda a viver uma vida Eco-Friendly

Quer aprender como viver uma vida mais eco-friendly? Baixe o app “Manual de Etiqueta Sustentável” e descubra diversas dicas para economizar energia, evitar o desperdício da água, consumir produtos de forma mais consciente e como reduzir os impactos ao meio ambiente. Para você que quer dar o primeiro passo, mas não sabe como, essa é uma ótima alternativa. Ele está disponível gratuitamente para o sistema iOS.

• Aprenda a economizar água

Você é aquele tipo de pessoa que toma banho e esquece o mundo lá fora? Ou que lava a louça com a torneira ligada? Baixe em seu celular o app “Pegada Hydros”, ele calcula a quantidade de água que você consome no dia a dia em atividades diárias, como banho, louça, escovação dos dentes, lavagem de roupa, lavagem de quintal e outras atividades. Além disso, ele também mostra em quais tarefas você pode ser mais econômico(a). Aplicativo Grátis para Android e iOS.

• Saiba quais marcas testam produtos em animais

Quer saber quais marcas testam em animais, produtos como maquiagem, produtos de limpeza, e outros? Tenha o aplicativo “BNC” (Be Nice to Bunnies) e descubra quais empresas aderem a essa atitude. Afinal, ter uma vida sustentável é consumir de maneira consciente. O app custa U$ 2,99 e está disponível para iOS.

• Aprenda a economizar energia

Aprenda a desperdiçar menos energia, isso garante contas reduzidas ao final do mês e mais sustentabilidade ao planeta. Baixe o app” Casa Virtual” e calcule em tempo real quanto está gastando de energia em eletrodomésticos e luz. Além disso, você recebe dicas para reduzir o consumo. Está disponível para Android e IOS, grátis.

• Contribua na luta contra o aquecimento global

Quer conhecer as coordenadas de lugares acessíveis para plantação de sementes de árvores? O app “Carbon Z” calcula a emissão de CO2 de pessoas, empresas, indústrias e até eventos, mostrando quantas árvores são necessárias plantar para diminuir o impacto ambiental.

Além desse aplicativo, você pode baixar o “Green Tips”, que reúne 150 dicas para quem quer reduzir a emissão de carbono diária em atividades simples, como água, lixo, transporte, e etc. Os dois aplicativos são grátis e estão disponíveis para Android e iOS.

• Liberte-se do uso de carros

Quer parar de dirigir seu carro e começar a ter o hábito de andar de bicicleta? Existem diversos aplicativos que te ajudam nesse propósito. Caso você queira alugar uma bike, baixe os apps, “Bike Rio, Bike Sampa, Ciclo Sampa ou Bike POA”. Mas se o objetivo é andar pela cidade de forma segura, tenha o “Strava”, ele colabora, criando suas próprias rotas. Os apps são gratuitos.

Um detalhe importante para quem tem medo de andar de bicicleta, o projeto Bike Anjo se propõe a ensinar adultos a andar de bike com segurança e sem medo.

• Encontre pontos de reciclagem

Suas desculpas acabaram! Se no seu prédio ou rua não possui coletas seletivas de lixo, baixe o aplicativo “Rota da Reciclagem” e encontre através de um mapa, todos os pontos de coleta, que começam em cooperativas de catadores e vão até empresas que compram materiais recicláveis pelo Brasil inteiro.

• Para os vegetarianos e veganos, encontre os melhores restaurantes

Se você é de São Paulo e quer ter novas experiências veganas ou vegetarianas, o “SP VEG” é a pedida certa! Agora se você está viajando por outros estados e países, não deixe de ter o “VegMen”, ele localiza restaurantes pelo mundo inteiro. Grátis e disponível para iOS.

• Localize feiras orgânicas

Procurando por produtos orgânicos e naturais? O “Mapa de Feiras Orgânicas” é o que você precisa! Aplicativo criado pelo Ministério do Desenvolvimento Social (MDS) em parceria com o Idec, que abrange cidades do Brasil inteiro, mostrando feiras em cada dia da semana e como funcionam. Ele é grátis e está disponível para Android e iOS.

• Crianças também precisam saber o que é sustentabilidade

Ensine seus filhos pequenos desde cedo a viver uma rotina eco-friendly. Dê o exemplo em casa com atitudes e utilize aplicativos lúdicos, que mostram mais sobre o universo green para a criançada. O Cidade Verde é um jogo criado pela Discovery Kids, que ensina as crianças a reciclar, poupar energia, poupar água e diminuir a emissão de CO2. Tudo com muita diversão e aprendizado!

Metamaterial isolante tornará células solares transparentes

Metamateriais dielétricosO metamaterial dielétrico: m – momento dipolar magnético, j – loops de corrente elétrica e T, momento dipolar toroidal.[Imagem: NUST/MISIS]

Uma equipe da Universidade Nacional de Ciência e Tecnologia (MISIS), na Rússia, demonstrou uma nova direção promissora para o desenvolvimento dos metamateriais, materiais artificiais que, em poucos anos, saíram das demonstrações teóricas de matemática pura para aplicações práticas em larga escala, de protetores acústicos e mantos da invisibilidade até proteções contra terremotos e tsunamis.

Tipicamente, esses materiais têm sido construídos com minúsculas estruturas metálicas, que funcionam como conjuntos de antenas para manipular as ondas – eletromagnéticas, acústicas, marinhas etc.

Anar Ospanova e seus colegas demonstraram que não apenas pode ser mais fácil fabricar metamateriais usando materiais isolantes, ou dielétricos, como os materiais artificiais assumem características únicas, não demonstradas até agora com os materiais metálicos.

O resultado mais promissor será tornar as células solares transparentes – na prática criando um “manto da invisibilidade” para o silício – aumentando a quantidade de luz solar que essas células podem absorver.

Anapolos

A grande vantagem é que os materiais dielétricos permitem criar anapolos – do grego “sem pólos”. Um anapolo é uma distribuição de cargas e correntes que não irradia e nem interage com campos eletromagnéticos externos.

O resultado são difusores não emissores e transparentes para radiação eletromagnética. E, como os anapolos são ressonadores ideais, quando recebem a radiação que incide sobre eles, toda a energia é retida dentro do anapolo, com as oscilações eletromagnéticas se desvanecendo muito lentamente.

Em comparação com os metamateriais metálicos, os metamateriais dielétricos são mais promissores também porque não aquecem sob exposição à radiação eletromagnética, o que minimiza sua dispersão de energia. E eles podem ser usados no espectro óptico para controlar sua ressonância.

Fabricação simples

Já foram feitos metamateriais dielétricos antes, mas eles foram fabricados usando nanopartículas complexas – esféricas ou cilíndricas – ou pela deposição de várias nanocamadas.

O que a equipe russa demonstrou é que possível fabricá-los perfurando buracos em um filme fino de silício ou outros materiais não condutores. Uma das maneiras mais fáceis de fazer isso é usar um feixe de íons focalizado, que cria buracos de até 5 nanômetros de largura.

A equipe sugere que estes novos materiais poderão ser usados em nano-óptica e em células solares. O trabalho na parte experimental do estudo continua em colaboração com parceiros internacionais.

“Nós descobrimos que esses metamateriais podem ser transparentes a ondas eletromagnéticas, o que, em experimentos reais com silício, deverá mostrar a evidência da nossa técnica e aumentar significativamente a transparência das placas de silício, por exemplo, para uso em baterias solares,” disse o professor Alexey Basharin, coordenador da parte teórica do trabalho.

Fonte: Inovação Tecnológica

Novo material pode revolucionar geração de energia solar

Grupo internacional, com participação de pesquisadores da Unicamp, obtém novo material a partir de minério de ferro com aplicação como fotocatalisador

Após o isolamento do grafeno, em 2004, iniciou-se uma corrida para se conseguir sintetizar novos materiais bidimensionais – como são chamados materiais com espessura de um átomo até alguns poucos nanômetros (da bilionésima parte do metro). Tais materiais possuem propriedades únicas ligadas à sua dimensionalidade e podem ser protagonistas do desenvolvimento da nanotecnologia e da nanoengenharia.

Um grupo internacional, com a participação de pesquisadores vinculados à Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), conseguiu dar origem a um novo material com essas características.

Os cientistas conseguiram extrair de um minério de ferro comum, como os explorados por muitas mineradoras no Brasil, um material chamado hemateno, que tem três átomos de espessura e propriedades fotocatalíticas incomuns.

O novo material foi descrito em um artigo publicado na revista Nature Nanotechnology. A pesquisa foi feita no Centro de Engenharia e Ciências Computacionais (CECC) – um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) apoiados pela FAPESP – e em um estágio de pesquisa no exterior, realizado também com Bolsa da FAPESP.

“O material que sintetizamos pode atuar como fotocatalisador – para dividir a água em hidrogênio e oxigênio – e permitir a geração de energia elétrica a partir de hidrogênio, por exemplo, além de ter diversas outras aplicações”, disse Douglas Soares Galvão, pesquisador do CECC e um dos autores do estudo, à Agência FAPESP.

O novo material foi extraído da hematita – mineral que é a principal fonte de ferro e o mais comum, barato e importante dos metais, usado em vários produtos, principalmente ao ser transformado em aço.

Ao contrário do carbono e de sua forma bidimensional (grafeno), a hematita é um material não van der Waals, como se chamam aqueles mantidos unidos por redes de ligações tridimensionais, em vez de interações atômicas não covalentes – em que não há compartilhamento de um ou mais pares de elétrons entre os átomos participantes na ligação – e, comparativamente, mais fracas do que as dos materiais van der Waals.

Por ser um mineral que ocorre naturalmente, ser um material não van der Waals e ter cristais grandes e altamente orientados, os pesquisadores levantaram a hipótese de que a hematita poderia atuar como um excelente precursor para obtenção de um novo material bidimensional não van der Waals.

“A maioria dos materiais bidimensionais sintetizados até hoje foi derivada de amostras de sólidos de van der Waals. Materiais bidimensionais não van der Waals, com camadas atômicas altamente ordenadas e grãos grandes, ainda são raros”, disse Galvão.

A fim de obter a partir da hematita um material com tais características – o hemateno –, os pesquisadores utilizaram a técnica de esfoliação líquida em um solvente orgânico, a N-dimetilformamida (DMF). Por meio de microscopia eletrônica de transmissão, eles conseguiram confirmar a esfoliação e a formação do hemateno em folhas soltas de três átomos de ferro e de oxigênio (monocamada) e em folhas soltas empilhadas aleatoriamente (bicamada).

Com ensaios e cálculos matemáticos foram estudadas as propriedades magnéticas do hemateno. Por meio desses cálculos e testes, os pesquisadores descobriram que as propriedades magnéticas do hemateno diferem daquelas da hematita.

Enquanto a hematita é tipicamente antiferromagnética – seus dipolos magnéticos estão dispostos antiparalelamente –, os testes mostraram que o hemateno é ferromagnético, como um ímã comum.

“Nos ferromagnetos, os momentos magnéticos dos átomos apontam na mesma direção. Nos antiferromagnetos, os momentos nos átomos adjacentes se alternam”, explicou Galvão.

Fotocatalisador eficiente

Os pesquisadores também avaliaram as propriedades fotocatalíticas – de aumentar a velocidade de uma fotorreação pela ação de um catalisador – do hemateno. Os resultados das análises também demonstraram que a fotocatálise do hemateno é mais eficiente do que a da hematita, que já era conhecida por ter propriedades fotocatalíticas, mas não suficientemente boas para serem úteis.

Para um material ser um eficiente fotocatalisador, ele deve absorver a parte visível da luz solar, por exemplo, gerar cargas elétricas e transportá-las à superfície do material de modo a realizar a reação desejada.

A hematita, por exemplo, absorve a luz do sol da região ultravioleta à amarelo-alaranjada, mas as cargas produzidas são de vida muito curta. Como resultado, elas se extinguem antes de chegar à superfície.

Já a fotocatálise do hemateno é mais eficiente, uma vez que os fótons geram cargas negativas e positivas dentro de poucos átomos da superfície, compararam os pesquisadores. E, ao emparelhar o novo material com matrizes de nanotubos de dióxido de titânio – que fornecem um caminho fácil para os elétrons deixarem o hemateno –, eles descobriram que poderiam permitir que mais luz visível fosse absorvida.

“O hemateno pode ser um eficiente fotocatalisador, especialmente para dividir a água em hidrogênio e oxigênio, mas também pode servir como um material magnético ultrafino para dispositivos baseados em spintrônica [ou magnetoeletrônica]”, disse Galvão.

O grupo tem investigado outros materiais não van der Waals por seu potencial para dar origem a outros materiais bidimensionais com propriedades exóticas. “Há uma série de outros óxidos de ferro e seus derivados que são candidatos a dar origem a novos materiais bidimensionais”, disse Galvão.

O artigo Exfoliation of a non-van der Waals material from iron ore hematite (doi: 10.1038/s41565-018-0134-y), de Pulickel M. Ajayan e outros, pode ser lido na revista Nature Nanotechnology.

Fonte: Jornal do Brasil

Hematene se junta a desfile de novos materiais 2D com capacidade de gerar energia por fonte solar

Na esteira de sua recente descoberta de uma forma plana de gálio , uma equipe internacional liderada por cientistas da Universidade Rice criou outro material bidimensional que, segundo os pesquisadores, poderia ser um divisor de águas para a geração de energia solar.

O Hematene criado por uma equipe liderada pela Rice University é o primeiro material bidimensional não-van der Waals conhecido. A imagem do elétron de transmissão mostra uma única folha de hematene. A barra de escala é igual a 0,5 mícron. Cortesia de Shyam Sinha e Peter van Aken / Instituto Max Planck de Pesquisa do Estado Sólido, Stuttgart, Alemanha.

O cientista de materiais de arroz Pulickel Ajayan e seus colegas extraíram hematenos de 3 átomos de espessura de minério de ferro comum. A pesquisa foi introduzida em um artigo hoje na Nature Nanotechnology .

Hematene pode ser um eficiente fotocatalisador, especialmente para dividir a água em hidrogênio e oxigênio, e também pode servir como um material magnético ultrafino para dispositivos baseados em spintrônicos, disseram os pesquisadores.

"O magnetismo 2D está se tornando um campo muito interessante com os recentes avanços na síntese desses materiais, mas as técnicas de síntese são complexas e a estabilidade dos materiais é limitada", disse Ajayan. "Aqui, temos um método simples e escalável, e a estrutura hematene deve ser ambientalmente estável".

O laboratório de Ajayan trabalhou com pesquisadores da Universidade de Houston e na Índia, Brasil, Alemanha e outros lugares para esfoliar o material de hematita natural usando uma combinação de sonicação, centrifugação e filtração assistida por vácuo.

Um esquema mostra o arranjo atômico de átomos de ferro (azul) e oxigênio (branco) em hematene, um material bidimensional que foi esfoliado de hematita pela primeira vez por cientistas da Rice University e seus parceiros internacionais. Cortesia de Cristiano Woellner e Douglas Galvão / Universidade Estadual de Campinas, Brasil.

A hematita já era conhecida por ter propriedades fotocatalíticas, mas não é boa o suficiente para ser útil, disseram os pesquisadores.

"Para que um material seja um eficiente fotocatalisador, ele deve absorver a parte visível da luz do sol, gerar cargas elétricase transportá-las até a superfície do material para realizar a reação desejada", disse Oomman Varghese, co-autor e professor associado. de física na Universidade de Houston.

“A hematita absorve a luz solar do ultravioleta à região amarelo-laranja, mas as cargas produzidas são muito curtas. Como resultado, eles se extinguem antes de chegar à superfície ”, disse ele.

A fotocatálise de Hematene é mais eficiente porque os fótons geram cargas negativas e positivas dentro de poucos átomos da superfície, disseram os pesquisadores. Ao emparelhar o novo material com matrizes de nanotubos de dióxido de titânio , que fornecem um caminho fácil para os elétrons deixarem o hematene, os cientistas descobriram que poderiam permitir que mais luz visível fosse absorvida.

Os pesquisadores também descobriram que as propriedades magnéticas do hematene diferem das da hematita. Enquanto a hematita nativa é antiferromagnética, testes mostraram que hematene é ferromagnético , como um ímã comum. Nos ferromagnetos, os momentos magnéticos dos átomos apontam na mesma direção. Nos antiferromagnetos, os momentos nos átomos adjacentes se alternam.

Uma imagem de microscopia eletrônica de transmissão mostra hematene de camada dupla e monocamada, esfoliada de hematita, um minério de ferro comum, por cientistas da Universidade Rice e seus parceiros internacionais. O material mostra-se promissor como catalisador de aplicações avançadas de geração de energia solar e spintrônica. A barra de escala é igual a 50 nanômetros. Cortesia do Grupo de Pesquisa Ajayan.

Ao contrário do carbono e de sua forma 2D (o grafeno), a hematita é um material não - van der Waals, ou seja, é mantido unido por redes de ligação 3D, em vez de interações atômicas não químicas e comparativamente mais fracas de van der Waals.

"A maioria dos materiais 2D até o momento foi derivada de amostras em massa que são colocadas em camadas na natureza e geralmente conhecidas como sólidos de van der Waals", disse o co-autor Anantharaman Malie Madame Ramaswamy Iyer, da Universidade de Ciência e Tecnologia de Cochin, na Índia. “Materiais 2D de precursores em massa com redes de ligação 3D (não-van der Waals) são raros e, neste contexto, hematene assume grande significado.”

Segundo o co-autor Chandra Sekhar Tiwary, um ex-pesquisador de pós-doutorado na Rice e agora professor assistente do Instituto Indiano de Tecnologia, Gandhinagar, os colaboradores estão explorando outros materiais não-van der Waals por seu potencial 2D.

Iyer e Rice, que visitaram o estudante Aravind Puthirath Balan, da Universidade de Cochin, são os principais autores do estudo. Os co-autores são Sruthi Radhakrishnan, Amey Apte, Carlos de los Reyes, Vidya Kochat, Robert Vajtai, Angel Martí e Gelu Costin de Arroz; Cristiano Woellner e Douglas Galvão, da Universidade Estadual de Campinas, Brasil; Shyam Sinha e Peter van Aken, do Instituto Max Planck de Pesquisa do Estado Sólido, Stuttgart, Alemanha; Liangzi Deng, Banki Manmadha Rao, Maggie Paulose e Ram Neupane da Universidade de Houston, Ching-Wu Chu da Universidade de Houston e Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, Berkeley, Califórnia; e Avetik Harutyunyan, do Instituto de Pesquisa Honda USA Inc., Columbus, Ohio.

Ajayan é presidente do Departamento de Ciência de Materiais e Nanoengenharia da Rice, Benjamin M. e Mary Greenwood Anderson, professora de engenharia e professora de química.

A pesquisa foi apoiada pelo Ministério de Desenvolvimento de Recursos Humanos da Índia, o Instituto de Pesquisa Multidisciplinar do Instituto de Pesquisa, o Escritório de Pesquisa Científica da Força Aérea, a Fundação de Pesquisa de São Paulo, a Fundação Temple TLL, o Fundo John J. e Rebecca Moores. do Texas, da Shell International Exploration and Production Inc. e do Observatório Neutrino.

Fonte: CURRENT NEWS

Por MIKE WILLIAMS - Sobre o Mike Williams Mike Williams é especialista sênior em relações com a mídia no Escritório de Relações Públicas da Rice University

Tecnologia avançada para as redes solares do futuro

A penetração dos sistemas de energia solar conectados à rede tem aumentado, de projetos de escala pública aos carros alimentados com energia solar. Sistemas avançados de energia inteligente são atualmente a chave para a próxima geração de redes de distribuição de energia renovável.

Com o rápido crescimento em variedade, produção e tamanho de projetos de energia solar, a geração de energia em frequência e/ou voltagem regulada para cargas de diferentes tamanhos, vemos um volume crescente na qualidade da energia que está sendo gerada. Novas demandas por: custo e redução de tamanho, desempenho, receita e melhoria da qualidade, flexibilidade e gerenciamento do consumo e leis mais rigorosas estão acelerando o ritmo dos avanços em tecnologias de interface de rede, como os inversores solares.

Como as harmônicas afetam a qualidade da energia

Harmônicas são múltiplos inteiros do sinal fundamental (voltagem ou corrente a 50 ou 60 Hz) e possuem efeitos de curto e longo prazo nas redes, equipamentos conectados à rede e equipamentos eletrônicos de energia, como mau funcionamento, falhas e perdas. Elas reduzem a confiabilidade, o ciclo de vida e a eficiência das redes elétricas. As principais desvantagens dos sistemas eletrônicos de energia são baixas (abaixo de 2kHz) e/ou altas emissões da frequência de harmônicas.

Como sabemos, em um sistema de energia elétrica, a carga elétrica não linear resultará em voltagem e correntes harmônicas. As harmônicas nas redes de energia são causa frequente de problemas na qualidade da energia. Elas aumentam a corrente e a temperatura em dispositivos conectados e condutores, além de produzirem quedas da voltagem harmônica na resistência a curto circuito da rede, de modo a influenciar o formato da onda de tensão. Quanto maior o valor absoluto da corrente harmônica, maior é a sua influência na distorção da voltagem da rede. A redução na corrente e na voltagem harmônica é considerada desejável.

De acordo com o padrão IEC61727, a distorção da corrente harmônica total deve ser inferior a 5% da saída indicada no inversor. E na indústria solar a maioria dos fornecedores de inversores alega nas suas fichas de dados que a harmônica total é inferior a 3%.

Reduzindo os riscos das harmônicas usando a tecnologia de inversor string

O risco de ressonância harmônica é muitas vezes negligenciado na hora de desenvolver plantas de energia solar de grande e pequena escala. Muitas vezes, essas preocupações só são reconhecidas quando a construção dos projetos está perto da conclusão. Por isso, a operação comercial muitas vezes atrasa até que os problemas das harmônicas sejam resolvidos, deixando os desenvolvedores do projeto sob um significativo risco financeiro. Além disso, o reconhecimento tardio dos problemas pode resultar em soluções de qualidade inferior e alto custo.

Então, como você pode suprimir as harmônicas para obter redes de qualidade superior seguindo os padrões? Os inversores string absorvem e aplicam tecnologias avançadas para garantir um melhor desempenho no controle das harmônicas. Aqui temos uma visão de como eles conseguem isso.

(1) Algoritmos inteligentes: Do algoritmo inversor, a voltagem de saída é a onda senoidal. Quando há uma distorção na saída da onda PWM, a onda de saída harmônica do inversor e o controle serão influenciados. O aumento da frequência de comutação e do número dos níveis de saída PWM pode reduzir a taxa de distorção da onda PWM. O inversor string com alta frequência de comutação e topologia de três níveis será melhor que o inversor central com baixa frequência de comutação e topologia de dois níveis.

(2) Maior frequência de comutação: Quanto maior a frequência de comutação, maior o controle da largura de banda e melhor o controle de uma ampla gama de ondas harmônicas de corrente. Para garantir a estabilidade, o controle da largura de banda do inversor é normalmente de cerca de 1/10 da sua frequência de comutação. A frequência de comutação do inversor string (16 kHz) é muito maior do que o inversor central (3 kHz para inversor de topologia de dois níveis e 9 kHz para inversor de topologia de três níveis). Quanto melhor o controle da largura, melhor o controle da onda harmônica de ordem inferior.

(3) Tecnologia de filtragem inovadora: A parte de alta frequência da corrente fora da largura de banda deve ser filtrada pelo filtro do inversor. Normalmente, o inversor string usa o filtro LCL com forte capacidade derating da onda harmônica de alta frequência pouco influenciado pela resistência da rede. Os inversores centrais usam o filtro LC para cortar custos, o que influenciará o desempenho.

(4) Modo de filtro ativo: Em uma matriz fotovoltaica, múltiplos inversores string são posicionados a diferentes distâncias até o transformador step-up, de modo que a resistência da linha será diferente. A resistência da linha pode alterar de forma equivalente a indutância LC no filtro LCL e os diferentes parâmetros do filtro mudarão a fase da onda harmônica. Quando múltiplos inversores são conectados em paralelo, a onda harmônica pode ser cancelada devido a diferente fase, de modo a reduzir a onda harmônica total. Com exceção do cancelamento da onda harmônica passiva, a Huawei desenvolve o modo de filtro ativo, que pode reduzir ativamente a onda harmônica para uma adaptação mais inteligente da rede.

O mundo está mudando e se transformando em uma velocidade extremamente rápida. Junto com ele, podemos ver como as tecnologias voltadas para energia solar estão seguindo o mesmo caminho, sendo uma alternativa sustentável e inovadora para um futuro hiperconectado.

Fonte Huawei Brasil / Exame

Brasileira ganha prêmio internacional ao criar sistema de dessalinização de água com grafe

Tido como uma matéria-prima revolucionária, o grafeno é um derivado do carbono, extremamente fino, flexível, transparente e resistente (200 vezes mais forte do que o aço). Considerado excelente condutor de eletricidade, é usado para a produção de células fotoelétricas, peças para aeronaves, celulares e tem ainda outras tantas aplicações na indústria.

Por ser considerado um dos materiais do futuro, ele foi escolhido como tema do Global Graphene Challenge Competition 2016, uma competição internacional promovida pela empresa sueca Sandvik, que busca soluções sustentáveis e inovadoras ao redor do mundo.

E a brasileira Nadia Ayad, recém-formada em engenharia de materiais pelo Instituto Militar de Engenharia (IME), do Rio de Janeiro, foi a grande vencedora do desafio. Seu projeto concorreu com outros nove trabalhos finalistas.

Nadia criou um sistema de dessalinização e filtragem de água, usando o grafeno. Com o dispositivo, seria possível garantir o acesso à água potável para milhões de pessoas, além de reduzir os gastos com energia e a pressão sobre as fontes hídricas.

“Com a crescente urbanização e globalização no mundo e a ameaça das mudanças climáticas, a previsão é de que num futuro não muito distante, quase metade da população do planeta viva em áreas com pouquíssimo acesso à água”, afirma Nadia. “Há uma necessidade real de métodos eficientes de tratamento de água e dessalinização. Pensei que a natureza única do grafeno e suas propriedades, incluindo seu potencial como uma membrana de dessalinização e suas propriedades de peneiração superiores, poderiam ser parte da solução”.

Como prêmio, a estudante carioca fará uma viagem até a sede da Sandvik, na Suécia, onde encontrará pesquisadores e conhecerá de perto algumas das inovações e tecnologias de ponta sendo empregadas pela empresa. Ela visitará ainda o Graphene Centre da Chalmers University.

Esta não será a primeira experiência internacional de Nadia. A engenheira brasileira já tinha participado do programa do governo federal Ciências Sem Fronteiras, quando estudou durante um ano na Universidade de Manchester, na Inglaterra. Agora ela pretende fazer um PhD nos Estados Unidos ou Reino Unido, pois acredita que, infelizmente, terá mais oportunidades para realizar pesquisas no exterior do que no Brasil.

Por: Suzana Camargo

Foto: divulgação Global Graphene Challenge Competition

Aplicativos de sustentabilidade: Descubra como podem te ajuda

Quer ter a sustentabilidade na palma da sua mão? Descubra como os aplicativos de sustentabilidade podem te ajudar nessa tarefa!

Praticar a sustentabilidade é pensar no futuro e inserir esse conceito na rotina das pessoas é um de nossos maiores desafios. Muitos já têm consciência de que suas ações individuais afetam a coletividade e podem contribuir para a construção de um mundo melhor. Já falamos aqui no blog sobre os seis passos para colocar a sustentabilidade na prática e em como se tornar um consumidor consciente. Mas para quem ainda tem dúvidas de como colocar essas atitudes em prática, listamos aqui alguns aplicativos de sustentabilidade que podem facilitar as iniciativas.

A tecnologia vem se tornando uma grande aliada da sustentabilidade e está cada vez mais presente em nossas vidas. Então, porque não utilizá-la de forma positiva para todos? Confira nossa lista, experimente os aplicativos de sustentabilidade no seu dia a dia e deixe um exemplo a ser seguido.

MAPA DE FEIRAS ORGÂNICAS

Auxilia na busca por alimentos orgânicos e agroecológicos. Encontre a feira orgânica mais próxima de você de maneira fácil e rápida! As feiras são uma ótima alternativa de compra direta com o produtor, estimulando e valorizando a produção local de alimentos.

Para quem se arrisca na cozinha, o aplicativo também traz uma série de receitas fáceis e saudáveis. Disponível gratuitamente para IOS e Android.

PLANTIT

Quer cultivar uma horta orgânica em casa? Então esse app é para você. Ele dá dicas práticas de como, quando e onde plantar e colher, ao menos, 28 variedades de cultivos. Algumas das variedades que estão no catálogo do app são: tomate, cebola, cenoura, alface e morango…

É gratuito e está disponível para os sistemas Android e IOS.

MODA LIVRE

Este app é para quem se preocupa com o caminho que as roupas percorrem antes de chegar às lojas. É essencial para auxiliar o consumo consciente da moda.

Ele avalia o desempenho social e o uso de trabalho escravo e/ou infantil por grandes marcas e varejistas de roupa do país. São 77 grifes no catálogo, classificadas com selos verde, amarelo ou vermelho. Vale a pena se questionar e dar uma conferida antes de comprar aquela roupa bacana.

Se você gosta de moda sustentável, baixe gratuitamente para Android e iPhone.

Aproveite e conheça também a Armário Orgânico, que segue princípios éticos, sociais e ambientais na produção de suas peças, feitas 100% no Brasil. Nossa marca é uma ótima alternativa para consumidores conscientes e exigentes, que prezam pela qualidade aliada ao respeito às pessoas e ao meio ambiente.

ECO CHARGER

Esse app é ótimo para quem costuma esquecer o celular carregando na tomada durante horas. Mesmo quando a bateria já está 100% carregada, manter o carregador conectado à tomada continua gastando energia. Levando-se em conta os bilhões de smartphones no mundo, imagine o consumo desnecessário de energia diariamente.

Assim, o aplicativo envia notificações quando seu aparelho está completamente carregado, evitando consumir energia à toa. Download gratuito para Android.

UNEP CARBON CALCULATOR (em inglês)

Desenvolvido pelo Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (UNEP), esse aplicativo ajuda a calcular a sua pegada de carbono no mundo. A pegada de carbono diz respeito à quantidade de CO2 que um indivíduo produz em decorrência de suas atividades diárias e rotineiras (habitação, alimentação, transporte, consumo, etc.). Ou seja, é uma forma de medirmos nosso impacto no meio ambiente.

Se você quer saber a sua pegada e descobrir o que pode fazer para melhorar, baixe agora, gratuitamente, no seu iPhone.

PLANT.AI

Possui uma rede de empresas cadastradas para criar um clube de fidelidade sustentável. Realizando compras nessas empresas, você acumula pontos.

Esses pontos, além de serem convertidos em descontos para você, também serão transformados em árvores plantadas por instituições ambientalistas patrocinadas pelas lojas que fazem parte da rede Plant.aí.

Quanto mais gente e empresas usando, mais árvores serão plantadas!

O app é gratuito e está disponível para Android.

CASA VIRTUAL

Ótimo aplicativo para economizar energia na sua casa! Você monta uma casa virtual com os aparelhos elétricos que possui em sua residência. O aplicativo simula, então, o consumo de cada um deles. A partir daí você pode descobrir quais gastam mais e saber o valor aproximado da sua conta. Além disso, ainda sugere opções para você reduzir o consumo diário.

Disponível gratuitamente para Android e IOS. Baixe e encontre formas criativas de economizar em sua conta de luz, de uma maneira fácil e divertida.

ROTA DA RECICLAGEM

O aplicativo informa como os usuários podem ajudar no processo de reciclagem, separando e entregando embalagens de leite em pontos de coleta.

Ainda, além das embalagens de leite, com o aplicativo você pode descobrir onde existem pontos de coleta de qualquer tipo de lixo reciclável na sua região. Ele informa onde estão localizados, em todo Brasil, cooperativas de catadores, empresas comerciais que compram materiais recicláveis e pontos de entrega voluntária.

Baixe agora, gratuitamente, nos sistemas Android e IOS.

SAI DESSE BANHO

O objetivo do aplicativo é simples, reduzir o tempo de banho e economizar milhões de litros de água. Se você é do tipo que perde a noção do tempo quando entra no chuveiro, esse aplicativo é pra você.

Ele funciona como uma espécie de despertador: o usuário determina o tempo desejado (4, 8 ou 12 minutos) e, após esse tempo, toca uma música bastante irritante até que a pessoa saia do banho e a desligue. Ele ainda informa quantos litros de água estão sendo economizados a cada banho.

Disponível apenas para iPhone. Baixe agora e comece a economizar água. Para o sistema Android, há um aplicativo semelhante, o Nossa Água – Meu Bolso em Dia. Conheça.

MANUAL DE ETIQUETA SUSTENTÁVEL

Este é um dos aplicativos de sustentabilidade que traz dicas práticas para mudar alguns hábitos de forma simples e reduzir os impactos ambientais que cometemos no dia a dia.

São diversas dicas de sustentabilidade divididas entre os temas: uso da água, energia elétrica, cidadania, reciclagem e consumo. Cada uma das dicas mostra o nível de esforço necessário para realizá-las e a dimensão do impacto no cotidiano.

Você pode destacar as práticas que já adotou e medir o bem que está fazendo ao planeta, compartilhando tudo com seus amigos nas suas redes sociais. Baixe agora no seu iPhone, é grátis.

AU.DOTE

A tecnologia já é usada para facilitar a vida de quem quer encontrar sua “cara metade” há algum tempo. E foi com essa inspiração que foi criado o aplicativo Au.dote. O app consiste em conectar animais das principais ONGs do país a tutores interessados na adoção.

Baixe gratuitamente no Android ou IOS e dê um novo lar para um amigo cão.

Outra opção neste mesmo segmento é o Adote Pets, que pode ser utilizado tanto por quem quer oferecer um animal para a adoção, como por quem busca um bichinho pra chamar de seu. Há um catálogo com cães, gatos, e também animais mais exóticos, como coelhos e pássaros. Acesse na versão Android ou IOS.

NOSSO TRANSPORTE

Esse aplicativo foi idealizado para sensibilizar os indivíduos quanto aos impactos sociais e ambientais que um consumo desordenado pode causar. Ele objetiva auxiliar a população a fazer escolhas mais conscientes na hora de se locomover pela cidade.

A ferramenta oferece dicas de transporte, economia, saúde e meio ambiente. Conta também com a Calculadora Transporte Consciente, que compara gastos financeiros, emissão de carbono e calorias gastas pelo usuário, dependendo da escolha de locomoção para determinado percurso (carro, transporte público, bicicleta ou a pé).

Também é possível jogar o “Catalisador”, onde você precisa filtrar todas as fumaças lançadas na atmosfera. O objetivo do joguinho é despertar a consciência sobre o quanto a atmosfera é poluída diariamente por veículos automotores.

Disponível gratuitamente nas plataformas Android e IOS.

GREEN SHINE (em inglês)

Um excelente guia com mais de uma centena de alternativas naturais de limpeza doméstica, para abolir de vez produtos tóxicos e que agridem o meio ambiente. São soluções de limpeza simples, saudáveis e baratas para diferentes pontos da casa. Disponível para iPhone, por $2,99.

Viu como a tecnologia, através dos aplicativos de sustentabilidade, contribui para melhorar o meio ambiente?

Resumindo, ter esses aplicativos de sustentabilidade no seu smartphone pode ajudar você a reduzir o consumo de energia, água e outros recursos naturais, consequentemente reduzindo a poluição e degradação ambiental. E o melhor, você ainda economiza dinheiro com isso!

Tudo isso através da mudança de apenas algumas pequenas ações diárias. Contribua para o meio ambiente e para um mundo mais ético e garanta o bem estar da sua e das próximas gerações.

Conhece outros aplicativos de sustentabilidade legais e que incentivem comportamentos melhores? Conte pra gente nos comentários. Compartilhar informações como essa é o melhor jeito de incentivar as pessoas ao seu redor a praticarem a sustentabilidade também! Vamos juntos?!

Aplicativo que recarrega celular com energia renovável está disponível para download

Já está disponível para download gratuito o aplicativo ZIIT, que recarrega os telefones celulares por meio de energias renováveis. Lançado durante a 7ª edição do Brazil Wind Power, no Rio de Janeiro, o aplicativo criado pelo Instituto Totum é inédito no mundo.

O ZIIT funciona como uma troca de moedas: cada watt-hora (wh) consumido no carregamento do aparelho gera a mesma quantidade de wh de fontes limpas. Ao baixá-lo, o usuário adquire automaticamente Certificados de Energia Renovável (CER), disponibilizados pelo Instituto Totum. Isso porque o aplicativo é capaz de monitorar a energia usada para o carregamento de aparelhos e obtém a mesma quantidade de CER de acordo com a fonte de energia limpa escolhida pelo usuário (solar, eólica, biomassa ou hídrica).

O ZIIT é compatível com os sistemas operacionais IOS e Android e já pode ser baixado gratuitamente nas lojas Apple Store ou Play Store.

A tecnologia a favor da redução do consumo de energia

Nos últimos meses muito tem se discutido sobre a crise hídrica e de abastecimento de energia no Brasil, e hoje o consumidor já sente na conta o efeito prático do problema. Os últimos reajustes autorizados pela ANEEL (Agencia Nacional de Energia Elétrica) aumentaram o valor da conta de luz em todas as regiões do Brasil, algumas chegando a 28,7%. Mas com uma economia estacionada e a inflação em alta, quaisquer novidades nos gastos domésticos causam grande impacto no orçamento. Para evitar o acréscimo na conta, vários hábitos precisam ser mudados e o consumo controlado para manter o conforto doméstico, sem ônus financeiro.

Hoje no Brasil temos o impressionante número de mais de 40 milhões de unidades do parque de PCs instalados no país com mais de quatro anos de uso. Essas máquinas chegam a usar pelo menos 50% mais energia do que um computador hoje. Considerando que o brasileiro fica em média cinco horas diárias na frente do computador (trabalhando, estudando ou com entretenimento), não é difícil fazer a conta e perceber o mau negócio que é continuar utilizando uma máquina ultrapassada, que além de impactar a conta de luz, gera também custos adicionais com suporte e manutenção.

Trocar de máquina por uma com tecnologia de processamento mais atual é uma medida econômica em médio prazo, e não apenas para a conta da energia, mas também para o bem-estar do usuário. Computadores mais antigos demoram a iniciar, os programas e sistemas operacionais antigos não têm suporte, além da impossibilidade da utilização de aplicativos mais recentes.

Dispositivos eletrônicos, por exemplo, frequentemente precisam de recarga, mas a maioria dos consumidores não se preocupa com a eficiência energética deles. Você sabia, por exemplo, que uma máquina antiga consome em média 60W de energia, enquanto um equipamento de última geração consome apenas 15W? Imagine isso no final de todo um dia de uso. Mudando de dispositivo, portanto, o consumidor tem acesso mais rápido e mais eficiente ao que há de mais novo no mundo da tecnologia e conteúdo online. Muitos computadores, como os novos All in Ones, por exemplo, já chegam ao mercado com uma bateria bastante eficiente, que dura até 8 horas, sem precisar ser ligados à tomada.

Com a variedade de dispositivos eletrônicos hoje, mudar de máquina significa também uma busca de custo-benefício em relação à eficiência energética, desempenho e design. Os modelos atuais são mais finos, mais leves, têm performance otimizada e mais capacidade multitarefa. E já não é tão caro comprar um dispositivo com a mais recente tecnologia de processamento. Até mesmo modelos diferenciados, como os All in Ones, a evolução do antigo desktop que traz novas funcionalidades e design para toda a família, e também dispositivos 2 em 1, que aliam a alta performance dos notebooks com a versatilidade dos tablets, já podem ser encontrados no mercado brasileiro a preços bastante atraentes.

Para quem ainda está preso a um desktop antigo e barulhento, ou a um notebook pesado e que não passa mais de uma hora longe da tomada, a hora de investir em um novo dispositivo é agora – onde não só você vai ganhar qualidade de vida e produtividade, mas também ajudar a diminuir o consumo de energia da sua residência e não ser tão impactado pela crise energética que assola o país. E em tempos de crise, toda economia é um conforto para o consumidor.

FONTE: CANALTECH Corporation

Pesquisadores americanos apresentam os painéis solares autolimpantes.

Em uma apresentação na Reunião Anual da American Chemical Society (ACS), realizada em agosto, em Boston, os cientistas descreveram um revestimento autolimpante da superfície de células solares, que permite aumentar a eficácia e reduzir os custos de manutenção de instalações solares de grande extensão.

Estas instalações são geralmente colocadas em zonas desérticas e áridas, nas quais a poeira vem progressivamente se depositar sobre a superfície dos painéis solares.

"Uma camada de poeira de 4 mm (de espessura) por metro quadrado diminui a conversão da energia solar de 40%", declarou o responsável pelo estudo, Malay K. Mazumder. "No Arizona, a poeira depositada cada mês atinge cerca de 4 vezes esta espessura. As taxas de deposição são ainda mais elevadas no Oriente Médio, na Austrália e na Índia."

Em colaboração com a NASA, Mazumder e outros pesquisadores desenvolveram uma tecnologia autolimpante de painéis solares, para utilização em condições extremas, como os solos lunares e marcianos.

"Marte, evidentemente, é um ambiente poeirento e seco", precisou Mazumber. "E os painéis solares que vão equipar os "rovers" (veículos espaciais), as futuras missões robotizadas e habitadas não devem sucumbir aos depósitos de poeira. Então, por que não usar esta solução aqui na Terra?

Pesquisadores da Universidade de Boston desenvolveram um material transparente, eletricamente sensível, composto de óxido de índio e de estanho, que pode ser depositado sobre vidro ou sobre uma folha de plástico transparente que recobre os painéis solares.

Painéis solares. - Créditos: Enerzine.

Sensores "vigiam" as camadas de poeira e eletrizam o material, no caso da concentração ter atingido um nível crítico.

Quando energizados, os eletrodos produzem uma onda eletrostática e forças dieletroforéticas que levantam as partículas de poeira da superfície e as transportam para as bordas do painel. Os pesquisadores constataram que 90% dos depósitos de poeiras podem ser levantados pelos painéis transparentes, em menos de 60 segundos.

Enerzine (Tradução - MIA).

Silicone no corpo pode produzir eletricidade...

Andar para recarregar seu celular e respirar para alimentar seu marca-passo? Isto é o que propõem engenheiros americanos. Flexível e piezoelétrica, sua invenção converte a energia mecânica, portanto o movimento, em eletricidade. 

Os pesquisadores da Universidade de Princeton (EUA) conseguiram criar uma lâmina aliando a flexibilidade do silicone e o poderoso efeito piezoelétrico do titano-zirconato de chumbo, ou mais simplesmente PZT.

O PZT é uma cerâmica que converte 80% da energia mecânica que ela recebe quando é deformada em energia elétrica, um rendimento excepcional para um material piezoelétrico. Como o corpo gasta pouca energia quando de seus movimentos, é importante que essa taxa de conversão seja elevada. "O PZT é 100 vezes mais eficiente que o quartzo, um outro material piezoelétrico", sublinha Michael McAlpine, engenheiro mecânico de Princeton.

O silicone tem igualmente a vantagem de ser flexível. O exército americano já havia testado materiais piezoelétricos incluídos nos calçados para gerar eletricidade, mas os soldados se queixavam de dores nos pés. Os cristais e polímeros utilizados eram muito rígidos.

Da flexibilidade...

A ideia é, portanto, tornar flexíveis os materiais piezoelétricos. Ora, se são cristais, logo rígidos, e sua temperatura de cristalização elevada, são incompatíveis com as matrizes de plástico ou látex.

Michael McAlpine e Yi Qi resolveram o problema. Após a produção em alta temperatura de cerâmicas PZT, extraíram nanofitas, quimicamente, por microgravura. As nanofitas, a seguir, foram incorporadas no silicone.

Chips piezo-silicone (piezo-rubber chips), como o batizaram os cientistas, desse nanogerador elétrico flexível.

Créditos: Frank Wojciechowski.

Outras vantagens de sua criação: ele é biocompatível e adaptável em dimensões, sendo produzido com a ajuda de técnicas de impressão microeletrônica.

Sua biocompatibilidade - ou seja, sua ausência de efeito nocivo para o organismo e ausência de reação de rejeição -, permitirá, por exemplo, implantar esse gerador próximo dos pulmões para alimentar um marca-passo. O simples movimento da caixa torácica quando da respiração poderá, então, ser suficiente para gerar a corrente elétrica necessária.

Segundo seus inventores, "a excelente performance da montagem de piezo-fitas aliada à flexibilidade e à biocompatibilidade do silicone poderá abrir caminho para a pesquisa fundamental e aplicada".

Efeito piezoelétrico desencadeado pela deformação da membrana de silicone flexível.

Créditos: American Chemical Society.

Com a multiplicação de têxteis inteligentes, células solares e baterias imprimíveis, este tipo de material poderá, de fato, prometer associações interessantes.

Fonte: Futura Sciences