Investigadores da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (FCUP) desenvolveram três dispositivos que, a partir do movimento das ondas, conseguem gerar energia elétrica e o objetivo passa agora por instalá-los em boias oceânicas.

Trata-se agora da missão de um grupo de investigadores do Instituto de Física de Materiais Avançados, Nanotecnologia e Fotónica (IFIMUP), sediado na Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (FCUP), que desenvolveu três nanogeradores triboelétricos, dispositivos que, através do movimento das ondas, conseguem gerar energia elétrica. O objetivo é instalá-los em boias oceânicas para aumentar o tempo de permanência no mar sem intervenção do Homem. 

O trabalho destes investigadores, realizado em colaboração com a Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP) e com Instituto de Ciência e Inovação em Engenharia Mecânica e Engenharia Industrial (INEGI), acaba de ser publicado num estudo na Nano Energy, uma das mais prestigiadas revistas na área da energia. 

E como funcionam estes nanogeradores? “Estes nanogeradores triboelétricos usam uma combinação de efeito triboelétrico – um efeito semelhante aos “choques” eletrostáticos – e indução eletrostática para gerar energia elétrica a partir do movimento das ondas”, explica João Ventura, investigador do IFIMUP e um dos autores deste trabalho. Estes nanogeradores utilizam dois materiais triboelétricos com polaridades diferentes para gerar este tipo de energia. 

Para os testes, os investigadores colocaram os nanogeradores dentro de uma boia e simularam, no Laboratório de Hidráulica da FEUP, condições de ondulação marítima semelhantes às encontradas no oceano.  “De modo a aproveitar o movimento multidirecional das ondas, utilizámos esferas no interior da boia que maximizem o efeito triboelétrico e a geração de energia elétrica para qualquer tipo de movimento. Nestas experiências, testamos e otimizamos modos diferentes, de como este movimento pode gerar energia elétrica”, descreve o investiador joão Ventura. 

 

Uma energia com um enorme potencial de utilização

Ora, esta energia pode ser uma alternativa ao uso de baterias ou painéis solares para abastecer boias oceânicas.  Usados em funções como a sinalização de rotas de navegação ou a recolha de dados ambientais e meteorológicos, estes dispositivos flutuantes são normalmente implantados em locais remotos ou de difícil acesso por longos períodos de tempo. “Não é viável alimentar estes equipamentos utilizando abordagens convencionais, como baterias ou painéis solares,  uma vez que essa energia é difícil e mais cara de se obter em locais remotos”, esclarecem os investigadores. 

Assim, acabam de comprovar que é possível usar desta forma a energia dos oceanos - uma fonte limpa e renovável e com um enorme potencial de exploração. “O estudo demonstrou uma clara dependência da geração de energia destes nanogeradores com os períodos e alturas de ondas, assim como com a resposta hidrodinâmica da boia, tendo em conta os seus movimentos lineares e de rotação”, referem. 

Em seguida, o objetivo da equipa passa pela realização de testes no oceano e por estudar as possibilidades de “escalar a tecnologia para gerar energia suficiente para ser competitiva, utilizando o movimento das ondas, com outras tecnologias de geração de energia”. 

Este trabalho surge no âmbito do projeto i.nano.WEC - Innovative nano-technology for Wave Energy Conversion, e é cofinanciado pelo Fundo Azul, um mecanismo de incentivo financeiro do Estado Português.