Segundo os investigadores, os painéis solares à base de perovskite poderão funcionar debaixo de água durante cinco anos e meio
A dez metros de profundidade no mar da China Meridional, cientistas descobriram um local improvável para gerar eletricidade a partir do sol.
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Na semana passada, investigadores anunciaram ter testado com sucesso painéis solares a profundidades submarinas até agora consideradas impraticáveis para esta tecnologia.
Concebidos para captar os comprimentos de onda da luz solar que conseguem atravessar a água do mar, estes painéis poderão, defendem os cientistas, manter durante mais tempo em funcionamento dispositivos subaquáticos sem dependerem apenas de baterias.
Num ensaio de duas horas junto das ilhas Weizhou, ao largo da costa sul da China continental, os painéis geraram eletricidade a partir da luz solar a uma profundidade de 10 metros. Testes em laboratório sugerem ainda que podem funcionar de forma contínua durante anos.
O estudo, publicado na revista científica Joule, leva a energia solar subaquática muito para além de trabalhos anteriores, que se concentraram em profundidades de apenas dois metros ou menos.
Como funcionam painéis solares a 10 metros de profundidade
Um dos maiores obstáculos à produção de energia solar debaixo de água é o rápido enfraquecimento da luz à medida que se desce abaixo da superfície.
Aos 10 metros de profundidade, grande parte da energia do sol já foi absorvida ou dispersa pela água. Mas alguns tipos de luz conseguem penetrar mais fundo do que outros.
De acordo com os investigadores, chega luz azul e verde suficiente a estas profundidades para gerar eletricidade, pelo que a equipa desenvolveu células solares concebidas para a aproveitar ao máximo.
Recorreram ao que se designa por perovskites, uma alternativa ao silício utilizado na maioria dos painéis solares, que pode ser ajustada para absorver diferentes comprimentos de onda da luz.
Em testes laboratoriais que recriaram as condições a 10 metros de profundidade, as células converteram em eletricidade cerca de 35% da luz solar que as atingiu.
Os investigadores testaram depois versões de maior dimensão no mar da China Meridional. A dois metros de profundidade, 115 centímetros quadrados de painéis solares produziram, em duas horas, 1 416 miliwatts-hora, o equivalente a cerca de metade da capacidade de uma pilha AA recarregável.
Aos 10 metros, geraram 324 miliwatts-hora no mesmo período – um valor reduzido, mas ainda assim muito acima do que os cientistas esperavam.
Os painéis praticamente não registaram perda de desempenho após 1 160 horas em condições subaquáticas simuladas. Com base nos testes, os investigadores estimam que possam funcionar de forma contínua a 10 metros de profundidade durante cerca de cinco anos e meio.
“Este trabalho apresenta a primeira validação funcional de células solares submersas a operar de forma prática até cerca de 10 metros de profundidade, alargando muito o seu campo de aplicação”, afirma o autor do estudo Wen-Hua Zhang, da Universidade de Yunnan e da Southwest United Graduate School, em Kunming, na China.
Energia solar avança além da rede elétrica
Antes limitada sobretudo a telhados e grandes espaços abertos, a energia solar começa a surgir em locais onde o acesso à eletricidade e a combustíveis é difícil.
No início deste ano, investigadores neerlandeses apresentaram, no interior do Quénia, a primeira ambulância movida a energia solar do mundo, concebida para levar cuidados de saúde e equipamento médico a comunidades de difícil acesso que não dispõem de fornecimentos fiáveis de eletricidade ou combustível.
No arquipélago de Svalbard, na Noruega, a energia solar começou também a alimentar uma antiga estação de rádio remota, acessível apenas de barco ou helicóptero e que dependia até aqui de geradores a gasóleo.
Outros projetos encontraram espaço para a energia solar em infraestruturas já existentes. Na Suíça, painéis instalados entre carris de caminho-de-ferro geram eletricidade sem ocupar mais terreno. Podem ser retirados para trabalhos de manutenção da via, permitindo que as linhas férreas funcionem simultaneamente como centrais solares sem perturbar o serviço.
A energia solar subaquática poderá resolver um problema diferente.
Sensores oceânicos, câmaras e sistemas de comunicação funcionam muitas vezes longe de qualquer fonte de alimentação, mas acabam por ter de ser recuperados quando as baterias se esgotam.
Os investigadores acreditam que a tecnologia que estudaram poderá oferecer uma fonte de energia duradoura para este tipo de aparelhos.
Antes disso, precisam porém de perceber como se comportam os painéis a maiores profundidades. O passo seguinte, explicam, será precisamente testar esses limites e determinar até que ponto a energia solar consegue operar debaixo de água.