A energia solar pode estar prestes a ganhar um novo território. Pesquisadores da Universidade de Yunnan, na China, desenvolveram células solares de perovskita capazes de produzir eletricidade quando submersas no mar.
Em testes realizados no Mar da China Meridional, os dispositivos conseguiram gerar energia a 10 metros de profundidade. O resultado pode abrir espaço para novas formas de alimentar equipamentos que funcionam longe da superfície.
Como funciona a energia solar debaixo da água
O grande problema para painéis solares convencionais é a própria água. Conforme a luz avança pela coluna de água, diferentes comprimentos de onda são absorvidos ou espalhados.
A luz vermelha e outras faixas mais longas desaparecem rapidamente. Em maiores profundidades, predominam principalmente comprimentos de onda na região azul e verde.
Por isso, os pesquisadores desenvolveram uma célula baseada em perovskita com uma estrutura ajustada para aproveitar melhor essa faixa de luz. O material possui uma largura de banda de aproximadamente 1,96 elétron volt. Uma camada de resina epóxi também foi usada para proteger a célula contra a água.
Eficiência chegou a quase 35 por cento
Em laboratório, os cientistas simularam condições encontradas em diferentes profundidades. No equivalente a 10 metros, a célula alcançou eficiência de 34,71 por cento.
Depois, versões maiores foram colocadas em condições reais no mar. Em um teste de duas horas realizado a 10 metros de profundidade, os módulos produziram 324 miliwatts hora de energia.
A equipe também realizou testes simulados prolongados. Após 1.160 horas, os dispositivos apresentaram pouca perda de desempenho. Com base nesses resultados, os pesquisadores estimam uma vida útil de cerca de 5,5 anos em operação contínua nas condições simuladas. Essa duração ainda é uma projeção de laboratório, não uma demonstração de uso contínuo durante 5,5 anos no oceano.
Tecnologia pode alimentar sensores e robôs
A principal aplicação imaginada não é substituir grandes usinas solares. A proposta é fornecer energia para equipamentos que precisam permanecer debaixo da água por longos períodos.
Sensores oceânicos, câmeras, sistemas de comunicação e pequenos robôs são alguns dos possíveis usos. Atualmente, muitos desses equipamentos dependem de baterias que precisam ser substituídas ou recarregadas.
Durante os experimentos, um pequeno robô aquático recebeu energia gerada pelas células para carregar baterias de íons de lítio.
Ainda existem desafios
A pesquisa representa um avanço, mas não significa que painéis solares convencionais possam simplesmente ser instalados no fundo do mar.
A incrustação de organismos, a corrosão, a pressão e a redução da luz em maiores profundidades continuam sendo obstáculos importantes. Estudos anteriores já apontavam que sistemas fotovoltaicos subaquáticos precisam de materiais e proteção específicos para funcionar nesse ambiente.
Os pesquisadores agora pretendem testar até onde a tecnologia consegue funcionar abaixo dos 10 metros. O próximo passo será descobrir qual é o limite de profundidade para a geração de energia.
Veja mais sobre tecnologia!
