Pesquisadores da Universidade de Stanford desenvolveram um modelo de bateria que utiliza a diferença de salinidade entre a água doce e a água do mar para produzir eletricidade. Com essa nova ferramenta eles pretendem transformar locais onde esse encontro de águas acontece de forma natural, como estuários, em usinas de energia limpa e de baixo impacto ambiental.
Os planos dos pesquisadores são ambiciosos. De acordo com Yi Cui, professor responsável pelo estudo, se fossem instaladas baterias como essas em todos os deságues de rios do mundo seria possível produzir 2 terawatts de eletricidade por ano – cerca de 13% de todo o consumo mundial.
A bateria funciona de forma simples e se baseia no princípio da entropia, com dois eletrodos (um positivo, outro negativo) imersos em um líquido contendo partículas eletricamente carregadas (íons).
Uma corrente elétrica é aplicada na bateria (cheia de água doce) para carregá-la positivamente. A água doce é então drenada e substituída por água salgada do mar, que contém de 60 a 100 vezes mais íons do que a primeira. Essa diferença de salinidade aumenta o potencial elétrico, ou tensão, entre os dois eletrodos, o que torna possível a geração uma grande quantidade de energia elétrica.
"A tensão realmente depende da concentração dos íons de sódio e cloro que você tem", disse Cui. "Se você carregar em baixa tensão na água doce, em seguida, descarregar a alta tensão da água do mar, significa ganho de energia. Você tem mais energia do que você põe dentro".
Quando a descarga é concluída, a água do mar é drenada e substituída por água doce e o ciclo pode começar novamente. "O ponto chave aqui é que você precisa trocar o eletrólito, o líquido na bateria", disse Cui.
Os testes em laboratório foram feitos com água do mar coletada do Oceano Pacífico e a água doce do lago Donner, no alto da Sierra Nevada. Por enquanto, a tecnologia tem 74% de eficiência na conversão do potencial elétrico da bateria para corrente elétrica, mas o professor acredita que é possível chegar a uma taxa de 85% de eficiência.
Quanto aos impactos que o processo causaria à natureza, Cui garante que é possível colocar a ideia em prática com o mínimo de danos. "Nós não precisamos perturbar todo o sistema, apenas desviar parte da rotas da água do rio para que ela passasse pelo nosso sistema antes de chegar ao oceano. Estaríamos apenas pegando emprestado e devolvendo", disse.
A água que resultaria do processo seria uma mistura de água doce com salgada, despejadas em um local onde elas já estariam naturalmente misturadas, em uma temperatura ambiente.
O grupo ainda fez uma estimativa dos melhores locais para a instalação da tecnologia. O maior potencial estaria na América do Sul graças ao Rio Amazonas, que drena grande parte da água do continente. África, Canadá, Estados Unidos e Índia também foram citados.
Outra possibilidade é utilizar águas de reuso no processo, já que o recurso não precisa estar totalmente limpo para ser utilizado com eficiência. Cui vai além: "Acho que precisamos estudar o funcionamento com água de esgoto", disse. "Se conseguirmos usar a água de esgoto, isso vai vender muito bem”, conclui.
(Ecodesenvolvimento)
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