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sábado, 15 de julho de 2017

Janela inteligente gera sua própria energia Redação do Site Inovação Tecnológica

Janela inteligente gera sua própria energia

Janela inteligente gera sua própria energia
Uma célula solar transparente capta a luz ultravioleta para gerar a energia que faz a janela funcionar. [Imagem: David Kelly Crow]
Janela de colar
Um novo tipo de janela inteligente promete ser barata e fácil de instalar, com potencial para economizar tanto no aquecimento como no resfriamento das casas e edifícios.
O material gera sua própria energia graças a uma célula solar transparente que consegue captar também a luz ultravioleta. Com isto, o sistema - na verdade um painel muito fino e flexível - pode ser sobreposto às janelas existentes, evitando os custos com obras e passagem da fiação elétrica necessária para alimentar as janelas inteligentes atuais.
O painel transparente ajusta sua própria tonalidade, tornando-se mais ou menos opaco conforme a iluminação e a temperatura externas, economizando até 40% nos custos de energia de aquecimento ou ar-condicionado.
Célula solar ultravioleta
"A luz solar é uma mistura de radiação eletromagnética composta de raios de ultravioleta próxima, luz visível e energia infravermelha, ou calor. Queríamos que a janela inteligente controlasse dinamicamente a quantidade de luz natural e calor que pode entrar, economizando energia e tornando o espaço mais confortável," disse o professor Yueh-Lin Loo, da Universidade de Princeton, nos EUA.
Como a luz UV-próxima é invisível para o olho humano, os pesquisadores queriam aproveitá-la para gerar a energia elétrica necessária para ativar a tecnologia de mudança de cor do painel que compõe a janela.
A janela inteligente controla a transmissão da luz visível e do calor infravermelho para o interior, enquanto o novo tipo de célula solar usa a luz UV para alimentar o sistema.
Janela inteligente gera sua própria energia
A transparência da janela é reduzida em até 80% (direita) usando apenas a eletricidade gerada pelas células solares transparentes em sua superfície. [Imagem: Princeton University]
Eletrocrômico
A nova célula solar foi construída com semicondutores orgânicos - derivados do hexabenzocoroneno (cHBC) - porque sua estrutura química pode ser modificada para absorver uma faixa estreita de comprimentos de onda - neste caso, a luz UV-próxima.
As moléculas semicondutoras são depositadas como filmes finos sobre um substrato de vidro usando os mesmos métodos de produção utilizados pelos fabricantes dos LEDs orgânicos.
A janela inteligente propriamente dita, por sua vez, é feita com polímeros eletrocrômicos, que mudam de tonalidade controlados por uma corrente elétrica - e a eletricidade gerada pelas novas células solares é suficiente para isso. Quando a luz UV gera uma carga elétrica na célula solar, a carga desencadeia uma reação no polímero eletrocrômico, fazendo com que ele mude de azul claro para azul escuro. Quando escurecida, a janela pode bloquear mais de 80% da luz visível.

Bibliografia:

Pairing of near-ultraviolet solar cells with electrochromic windows for smart management of the solar spectrum
Nicholas C. Davy, Melda Sezen-Edmonds, Jia Gao, Xin Lin, Amy Liu, Nan Yao, Antoine Kahn, Yueh-Lin Loo
Nature Energy
Vol.: 2, Article number: 17104
DOI: 10.1038/nenergy.2017.104

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