10/08/2023: Planador para Energia / Baterias de Zinco / Tecnologia contra Calor

Os ventos de alta altitude são velozes e previsíveis, o que faz das grandes alturas um manancial para produção de energia eólica. Porém, as turbinas tradicionais mais potentes vão até 152 metros. O engenheiro norueguês Thomas Hårklau, que em 2008 fundou a startup Kitemill, vem trabalhando em uma tecnologia inédita para captar ventos de alta altitude. O sistema funciona como uma pipa, relata o NeoFeed. De estrutura rígida e material resistente às intempéries mais violentas, uma espécie de planador é lançado no ar. A aeronave fica presa ao solo por um cabo, confeccionado com fibras de polietileno. Em terra, uma estação converte a força de tensão da corda em eletricidade. “Nosso protótipo de 20 quilowatts (kW) já está operando com boa eficiência a 250 metros de altitude média, chegando a mais de 350 metros”, diz Hårklau. Como são fixas, as turbinas eólicas tradicionais funcionam conforme as condições climáticas. Em momentos de vento fraco, produzem menos energia. A pipa norueguesa, não. Operado de forma autônoma, o planador está programado para mudar de direção e altitude, em busca das melhores correntes de ar, graça aos sensores acoplados à aeronave. A pipa, que usa apenas 10% do material utilizado na turbina convencional, tem envergadura de 16 metros e quatro hélices, ligadas apenas na decolagem e no pouso.

Engenheiros alemães estão desenvolvendo baterias de zinco que armazenam energia elétrica e podem ser usadas para produzir hidrogênio. Os primeiros testes indicam eficiência de 50% no armazenamento de eletricidade e 80% na produção de hidrogênio, com expectativa de vida útil de 10 anos, destaca Inovação Tecnológica. As baterias de zinco são consideradas mais promissoras do que as baterias de íons de lítio por causa do baixo custo, a abundância do zinco e a infraestrutura de reciclagem já madura. Porém, a produção de hidrogênio em um dos eletrodos era considerada um dos principais empecilhos à viabilização desse tipo de bateria. A equipe do Instituto de Confiabilidade e Microintegração e da Universidade Livre de Berlim criou uma solução híbrida. O objetivo do projeto é desenvolver um sistema de armazenamento de hidrogênio recarregável eletricamente que possa armazenar energia na forma de zinco metálico e transformá-la novamente em energia elétrica e hidrogênio. Partindo de um projeto de bateria já comprovado, que usa ânodos de zinco, os pesquisadores adicionaram a eletrólise de água alcalina, criando a tecnologia híbrida na qual, além de armazenar eletricidade, a bateria torna-se capaz de produzir hidrogênio sob demanda.

Sevilha é uma das cidades europeias que sofrem com o calor extremo nesse verão do hemisfério norte. Mas há um espaço na cidade que pode prover um importante refresco à população e que se vale de uma técnica inspirada em tempos antigos da civilização persa. O ‘CartujaQanat’ é um experimento arquitetônico em soluções de resfriamento que não depende da queima de combustíveis fósseis. O terreno, do tamanho aproximado de dois campos de futebol, inclui dois auditórios, espaços verdes, um passeio e uma área sombreada com bancos. O qanat é uma rede de canos e tubos subterrâneos que pode reduzir as temperaturas circundantes em até 10°C usando apenas ar, água e energia solar. O projeto já foi parcialmente finalizado e depende da solução de um imbróglio político para funcionar, relata Um Só Planeta.

09/08/2023: Quarta Dimensão Sintética / Grafismos Rupestres / Premiação Internacional / Uso de Biocombustíveis

Um grupo de pesquisadores conseguiu explorar um material capaz de criar uma “quarta dimensão” onde é possível controlar as ondas mecânicas que passam por ele. Essa propriedade permite diversas aplicações interessantes como na eletrônica e na Engenharia Civil. As ondas mecânicas estão presentes em diversas situações do cotidiano, podendo ser encontradas em processos naturais ou criados pelo homem, explica o Olhar Digital.  Para fazer com que o metamaterial tivesse uma “quarta dimensão” foi utilizada uma superfície elástica composta por pilares capazes de produzir ecos e pontes de acoplamento com variação lenta, permitindo que a onda passe pela desordem sem que haja interação com ela. A amostra desenvolvida pelos pesquisadores é pequena, mas acredita-se que ela pode ser facilmente ampliada e utilizada na construção civil para evitar danos causados por terremotos.

O Laboratório Interdisciplinar de Pesquisas em Evolução, Cultura e Meio Ambiente (Levoc), do Museu de Arqueologia e Etnologia (MAE) da USP criou um mapa interativo que reúne os sítios arqueológicos com registros rupestres no estado de São Paulo. A ferramenta foi desenvolvida a partir de um banco de dados georreferenciado, ou seja, um banco de dados utilizado para possibilitar análises complexas das informações obtidas sobre determinado local.  O mapa oferece um panorama atualizado dos sítios e permite o acesso a informações, imagens, datações, modelos tridimensionais e referências bibliográficas sobre cada um deles. Existem 54 sítios com registros rupestres inseridos na plataforma atualmente. Para o desenvolvimento do mapa interativo, a equipe contou com a participação da QuipoTech, uma startup residente na incubadora do Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC), uma instituição brasileira de pesquisa científica e desenvolvimento tecnológico do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI). Nesse contexto de colaboração com a pesquisa, a empresa disponibilizou uma implementação baseada em softwares livres.

Pesquisadores do grupo Machine-learning Applied to Small Bodies (MASB), coordenado por Valerio Carruba no Departamento de Matemática da Universidade Estadual Paulista (Unesp), campus de Guaratinguetá, desenvolveram recursos de engenharia e inteligência artificial que permitem encurtar de meses para segundos o tempo de análise e classificação das dinâmicas orbitais de asteroides. O estudo foi agora premiado na The Eighth International Meeting on Celestial Mechanics (Oitavo Encontro Internacional de Mecânica Celeste), na categoria “Innovative computational methods in dynamical astronomy”. O grupo testou três redes neurais artificiais distintas para analisar e classificar imagens referentes às dinâmicas orbitais de asteroides. Esse trabalho, que era feito comparando visualmente as imagens astronômicas colhidas em diferentes datas, levava semanas e até mesmo meses para ser concluído. Com a utilização das novas técnicas computacionais, cientistas puderam realizá-lo em alguns segundos.  Assim, o estudo nos possibilitou descobrir novas famílias jovens de asteroides, nunca antes identificadas, relata a Agência FAPESP. A classificação em famílias considera o formato, o tamanho e a inclinação das órbitas dos asteroides em relação a outro corpo celeste.

08/08/2023: Qualidade do Ar / Distribuição de Energia

Os arquitetos Amit e Britta Knobel, do Studio Symbiosis, desenvolveram o Verto, um dispositivo em forma de torre com o objetivo de deixar o ar das cidades mais puro. Graças ao formato curvo e aerodinâmico, o dispositivo de 5,5 metros de altura faz com que o ar consiga passar através das múltiplas aberturas da estrutura, reduzindo os níveis de dióxido de nitrogênio e partículas finas, reporta Um Só Planeta. Os ventiladores utilizam inteligência artificial para ajudar a sugar o ar direcionado para os tubos de filtragem, que chegam a limpar 600 milímetros cúbicos por dia. Cada torre tem a capacidade de limpar o ar no raio de 200 a 500 metros em espaços fechados e entre 100 e 350 metros em áreas externas. Países como os EUA consideram utilizar o equipamento em canteiro de obras.

A predominância de prédios nos grandes centros urbanos cria um entrave para o uso da energia solar pela falta de espaço para instalar os painéis fotovoltaicos.  Além da limitação física, o preço elevado das estruturas necessárias para a captação é um importante inibidor aos clientes. Ultimamente estas barreiras estão sendo contornadas por serviços de assinatura: a energia solar é gerada em áreas fora da região urbana e distribuída via cabo aos clientes nas cidades. O serviço funciona com o aluguel de uma fração da energia gerada em uma usina próxima da região do cliente. O movimento cria um crédito, computado diretamente na conta de luz. Segundo dados da Absolar, a adesão ao programa de aluguel de energia solar gera uma economia média de 10% a 15% na conta de luz. De olho neste mercado, a Sun Mobi vai estrear o serviço de energia solar por assinatura na Grande São Paulo a partir de agosto. O programa estará disponível para pessoas físicas e pequenas e médias empresas na capital e zona metropolitana, totalizando 24 municípios. Para ter acesso, o cliente precisa ser atendido pela rede de baixa tensão da Enel São Paulo. A distribuição será feita a partir da geração da energia em uma usina em Cajamar, a pouco mais de 40 quilômetros da capital, ressalta a CNN.

07/08/2023: Produtividade no Campo / Energia Geotérmica / Bateria de Prótons / Otimização de Produção

Menos de 30% das propriedades rurais brasileiras possuem conectividade. Por esse motivo, os engenheiros aeroespaciais Leonardo Julio e Victor Baptista, formados pela Universidade de Brasília (UnB), desenvolveram um projeto que visa a ampliar a conectividade das áreas rurais por meio da tecnologia de satélites espaciais. Utilizando sensores alocados no solo que enviam informações para redes de comunicação, o objetivo é otimizar o espaço agrário visando a maior produtividade e maior diversidade de cultivos, destaca Correio Braziliense. O método usa conexões menores e mais baratas do que a internet para criar uma rede de radiofrequência que propague as informações necessárias a respeito do solo e das plantações. Segundo os especialistas, a expansão da conectividade auxilia no processo de tomada de decisão ao apresentar informações mais rápidas sobre a qualidade do solo, a possível infestação de pragas e impactos climáticos na lavoura.

A Fervo Energy anunciou que sua usina piloto no Texas provou a viabilidade comercial de energia geotérmica ampliada. Normalmente, essa fonte depende da ocorrência de rochas bem permeáveis. Sarah Jewett, vice-presidente de Estratégia da Fervo, afirmou que a companhia vem empregando uma técnica de perfuração horizontal, paralela ao nível do solo, para criar permeabilidade, relata Um Só Planeta. Depois que as camadas de rocha são fragilizadas, a empresa injeta água no subsolo quente e capta o vapor aquecido, que usa para gerar energia. “Isso é o que realmente libera o potencial da energia geotérmica, mas nunca antes havia sido demonstrado em escala comercial nos EUA”, explicou Sarah. Os defensores da tecnologia afirmam que fontes geotérmicas poderiam suprir até 20% da necessidade de energia dos EUA. A Fervo vai conectar a nova usina à rede elétrica no Texas neste ano e constrói outra usina em Utah, que deve entrar em operação em 2028.

As baterias de prótons, também conhecidas como baterias de hidrogênio, possuem a capacidade de armazenar energia solar e liberá-la conforme necessidade. Essas baterias empregam um eletrodo de carbono para estocar hidrogênio obtido da água por meio de energia solar e atuam como células de combustível de hidrogênio para gerar eletricidade, relata Engenharia é. Em 2018, pesquisadores da Universidade RMIT, na Austrália, apresentaram a primeira bateria recarregável de prótons funcional. Essa inovação atraiu a atenção da italiana Eldor Corporation, que está apoiando a transição dos resultados de laboratório para protótipos com potencial de fabricação em larga escala. A equipe demonstrou capacidade de alimentar pequenos ventiladores e uma luminária por vários minutos, um avanço em relação à etapa inicial de conceito em laboratório. O protótipo possui capacidade de armazenamento de 2,2% de hidrogênio em peso no eletrodo de carbono, quase três vezes mais do que a versão de 2018 e mais que o dobro de outros sistemas de armazenamento eletroquímico de hidrogênio.

A Universidade Federal da Paraíba utiliza Inteligência Artificial para ampliar a geração de energia em uma usina solar, registra Sagres Online. A UFPB inaugurou uma usina fotovoltaica no Centro de Tecnologia e Desenvolvimento Regional (CTDR). O diferencial é o uso de IA por meio de uma solução customizada. Um sistema de rastreamento solar posiciona os painéis sempre virados para o sol, maximizando a captação da radiação solar. A IA define o melhor ângulo de posicionamento dos módulos. O sistema tracker é a ferramenta responsável por cruzar informações na geração de energia. “A planta foi pensada para garantir o máximo de aproveitamento de energia, com placas que se movem em direção à incidência dos raios solares, a partir de um sistema baseado em algoritmos”, explicou Guilherme Nagamine, diretor de uma empresa de distribuição de sistemas fotovoltaicos.

Produzido pela CDI Comunicação

Edição: Superintendência de Comunicação do Crea-SP