Redação do Site Inovação Tecnológica - 15/06/2015
O conceito de uma antena para capturar energia das ondas eletromagnéticas também pode funcionar para a luz.[Imagem: Moddel et al.]
Colheita de energia
Há poucos dias, o anúncio de uma tecnologia que permitirá quecelulares façam download de energia do ar chamou a atenção da imprensa.
Mas como essa tecnologia funciona? Sobretudo, como os aparelhos podem funcionar se a energia que eles emitem for capturada de volta para recarregar a bateria?
Na verdade, a ideia de converter sinais de rádio em energia é tão antiga quanto a eletricidade comercial.
Nikola Tesla ficou famoso por suas tentativas de transmitir eletricidade pelo ar, uma ideia que está renascendo através de técnicas conhecidas comoWitricity - uma "eletricidade sem fios".
Mas é mais simples tentar reaproveitar as ondas eletromagnéticas que já nos cercam porque as ondas de rádio são apenas uma forma de corrente alternada de frequência muito alta.
Além disso, elas já estão sendo transmitidas e, em grande parte, desperdiçadas, já que apenas uma pequena porção delas atinge um aparelho projetado para captá-las.
Recaptura de energia
Sendo apenas corrente alternada, a captura de energia do ar precisa apenas de uma antena adequada, que capte a energia das ondas de rádio presentes no ambiente, e aparelhos que as transformem na corrente contínua que alimenta os aparelhos eletrônicos ou recarrega as baterias - os carregadores de baterias, aquelas pequenas caixas que você espeta na tomada, são retificadores, ou seja, conversores da corrente alternada em corrente contínua, e transformadores, para baixar a tensão para a quantidade de volts adequada para cada aparelho.
A quantidade de eletricidade capturada desta forma não é grande, mas a miniaturização dos aparelhos e seu menor consumo de energia está tornando essa chamada "colheita de energia" uma opção interessante.
Por exemplo, o anúncio mais recente sobre o "download de eletricidade" consegue economizar até 30% da bateria de um celular. Ocorre que ele não se baseia na captura da energia desperdiçada e espalhada pelo ambiente, mas da energia dissipada na transmissão do próprio aparelho.
O truque consiste em capturar o sinal de rádio em uma intensidade que não seja suficiente para degradar a qualidade das transmissões de dados ou voz. A produtividade da técnica é razoável porque os telefones celulares transmitem em todas as direções ao mesmo tempo - esta é a forma mais rápida para um aparelho portátil alcançar a torre de celular ou o roteador Wi-Fi mais próximo.
A técnica só funcionará, portanto, quando o celular estiver transmitindo - quando você estiver falando ao telefone, enviando e-mails, arquivos ou mensagens de texto. Se você estiver apenas jogando offline, sua bateria continuará sendo drenada como de costume.
Antenas especiais
Técnicas baseadas em metamateriais, sobretudo com antenas capazes de capturar várias frequências de ondas de rádio, prometem estender essa técnica para outros usos, recarregando continuamente baterias e pilhas usadas em outros aparelhos.
Um sistema de reciclagem de energia demonstrado recentemente, baseado emmetamateriais, já consegue produzir 7,3 volts, mais do que a tensão dos carregadores USB.
Como a luz também é uma onda eletromagnética, o princípio está sendo aplicado igualmente a células solares, que, dotadas de antenas próprias, tornam-se capazes de capturar uma porção maior do espectro eletromagnético:
