“Suor” do Hidrogel turbina energia solar em 13%: Entenda a revolução!
A energia solar é uma força motriz na transição para um futuro mais sustentável, mas enfrenta um obstáculo físico pouco conhecido: o calor é seu inimigo. Painéis fotovoltaicos, ao contrário do que muitos pensam, operam melhor em temperaturas mais baixas. O paradoxo é claro: eles amam a luz, mas detestam o calor. Esse cenário cria os chamados “hot spots” – pontos de superaquecimento que comprometem severamente a eficiência e a vida útil dos equipamentos.
Agora, uma inovação vinda de Hong Kong promete virar o jogo. Pesquisadores da Universidade Politécnica de Hong Kong (PolyU) desenvolveram um revestimento de hidrogel inspirado na transpiração humana, capaz de eliminar esses pontos quentes e aumentar a produção de energia em até 13% de forma simples e barata. É uma revolução que pode baratear e popularizar ainda mais a energia limpa.
O drama dos ‘hot spots’ e o inimigo invisível
O superaquecimento em painéis solares ocorre quando uma célula, por algum motivo – seja sombra de folhas, sujeira ou edifícios próximos –, produz menos energia que as demais. Em vez de gerar eletricidade, essa célula problemática passa a atuar como uma resistência, consumindo a energia das vizinhas e dissipando-a na forma de calor excessivo. Esse fenômeno não apenas derruba a produção energética de todo o sistema, mas também pode causar danos irreversíveis, como rachaduras no vidro, derretimento de componentes e, em casos extremos, até incêndios.
Os “hot spots” são um desafio particularmente relevante em ambientes urbanos, onde o sombreamento parcial é quase inevitável. A perda de eficiência resultante tem sido um problema econômico significativo para a indústria, limitando o potencial de adoção da energia solar em cidades.
A “pele” inteligente que transpira
Liderada pelo professor Jerry Yan e por Liu Junwei, a equipe da PolyU criou um revestimento de hidrogel que é uma verdadeira obra de engenharia biomimética. A tecnologia é composta por dois elementos principais:
- Uma base de hidrogel: uma rede tridimensional de polímeros capaz de absorver e reter grandes volumes de água.
- Um nanocompósito estrutural: partículas minúsculas de óxidos metálicos de alumínio e zinco dispersas na rede, conferindo ao gel maior força e estabilidade, impedindo que se rompa ou rache.
A “mágica” acontece com a adição de sais higroscópicos, que atraem água. À noite, o material absorve a umidade do ar, armazenando água em sua estrutura. Quando o sol surge e aquece o painel, essa água armazenada evapora. Esse processo de evaporação remove calor da superfície do painel, reduzindo drasticamente a temperatura. Para otimizar a distribuição da água, uma rede interna de fios de algodão, com padrões inspirados em folhas, atua como um sistema de microcanais, direcionando a umidade para as áreas mais quentes do painel.
Resultados impressionantes e futuro promissor
Os testes realizados pela PolyU demonstraram resultados notáveis: a aplicação do hidrogel reduziu a temperatura dos pontos de superaquecimento em até 16°C. Como consequência direta desse resfriamento, a produção de energia do painel aumentou em até 13%. O professor Yan enfatiza que a tecnologia “aborda efetivamente os problemas dos hot spots sem a necessidade de modificar os circuitos existentes”.
Além de recuperar parte da eficiência perdida, o revestimento prolonga a vida útil dos painéis ao reduzir o impacto das variações extremas de temperatura. A camada externa de polímero, que repele poeira, ainda contribui para a autolimpeza do módulo, diminuindo a necessidade de manutenção.
Embora o custo exato da tecnologia não tenha sido divulgado, os pesquisadores estimam um retorno do investimento (payback) em cerca de 4,5 anos em locais como Hong Kong, e em pouco mais de 3 anos em regiões com alta irradiância e umidade, como Singapura – e potencialmente o Brasil. “Olhando para o futuro, esperamos expandir essa tecnologia de resfriamento evaporativo com hidrogel para impulsionar o desenvolvimento e a popularização de tecnologias fotovoltaicas emergentes”, conclui Liu.
Da redação do Movimento PB.