Microlâmpadas de plasma superam eficiência dos LEDs

A lâmpada brilha por inteiro, aquecendo menos do que um LED. [Imagem: Eden Park Illumination]

Microplasma

     A ideia quase ingênua de um aluno parece ter sido o suficiente para que engenheiros inventassem um novo sistema de iluminação.
     Segundo eles, a tecnologia de microplasma produz um novo tipo de lâmpada que é mais eficiente do que tudo o que se conhece até agora, incluindo as lâmpadas fluorescentes compactas e até os LEDs.
    "O estudante se aproximou de mim com um pedaço de silício e me perguntou, literalmente, 'Você se importa se eu fizer um pequeno furo nesta placa e tentar produzir um plasma dentro do buraco?'," conta o Dr. Gary Eden, da Universidade de Illinois, nos Estados Unidos.
    Pouco depois, o estudante tinha um plasma dentro de um furo com apenas 400 micrômetros de diâmetro - o precursor da tecnologia que ele e seu agora colega Sung-Jin Park estão tentando comercializar, depois de mais de uma década de aperfeiçoamentos.
    Inicialmente a luz emitida era adequada apenas para aplicações médicas. Alguns anos depois, as microlâmpadas de plasma já brilhavam em luz visível, superando as lâmpadas incandescentes.
    Agora elas parecem ter superado tudo o que se conhece em termos de iluminação.

Lâmpada de plasma

     O plasma, um gás ionizado, frequentemente chamado de quarto estado da matéria, já é utilizado nas lâmpadas fluorescentes e está saindo de moda nas telas de TV, onde está sendo substituído pelos LEDs - os pesquisadores chegaram a demonstrar que sua tecnologia é superior à das telas de plasma no mercado, mas eles parecem ter perdido o "timing" da indústria.
    A chave para o desenvolvimento está na relação entre diâmetro e pressão, essencial para se obter plasmas estáveis.
    Nos minúsculos furos, feitos em placas de alumínio, a pressão do plasma é muito alta, fazendo com que ele consuma menos energia e aqueça menos a estrutura, ainda assim produzindo luz de alta qualidade - enquanto as telas de plasma das TVs são conhecidas por seu aquecimento e alto consumo de energia, as lâmpadas de microplasma geram menos calor do que os LEDs.

 Enquanto as telas de plasma das TVs são conhecidas por seu aquecimento e alto consumo de energia, as lâmpadas de microplasma batem todos os concorrentes. [Imagem: Eden Park Illumination]

    Os protótipos até agora desenvolvidos medem 15 x 15 centímetros, por 4 milímetros de espessura, incluindo o vidro para prender o plasma nos microfuros e revestimentos poliméricos extras de proteção contra quebra.
    Essas pequenas placas têm 250 mil furos, o que faz com que elas brilhem por inteiro - ao contrário de um refletor de LED, onde você vê as pequenas lâmpadas de estado sólido lado a lado.

Produzir barato para vender barato

    As lâmpadas fluorescentes também geram luz por plasma, mas perdem eficiência por causa de seu formato em 360 graus. A lâmpada de microplasma, que é direcional, compara-se a uma lâmpada fluorescente de 80 lumens por watt, mesmo tendo apenas 35 lumens por watt.
Além da vantagem de não conter mercúrio, o alumínio, plástico e vidro usados em sua construção são totalmente recicláveis.
    Quando elas chegarão ao comércio? A depender dos pesquisadores, que já fundaram sua empresa - a Eden Park Illumination - para comercializá-las, muito brevemente.
Mas eles terão antes que vencer a difícil etapa de convencer a indústria a fabricar suas microlâmpadas de plasma em grandes volumes para que elas atinjam um custo compatível com a concorrência.

Fonte:
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=microlampadas-plasma-superam-eficiencia-leds&id=010115111125&ebol=sim

Energia das ondas: veja os projetos em implantação

Informações da New Scientist - 08/09/2011

Na onda da energia

   Cercada de mares revoltos, a Grã-Bretanha está saindo na frente na busca de formas de extrair energia das ondas e das marés.

   Um estudo recente prevê que, até 2050, a energia das ondas poderá render até 190 gigawatts de eletricidade - isto é nada menos do que 3 vezes toda a energia elétrica produzida hoje no Reino Unido.

   Recentemente a Inglaterra criou o Wave Hub, a primeira infraestrutura do mundo para aproveitar a energia das ondas e das marés.

   Com esse incentivo, mais de 100 empresas estão desenvolvendo novos dispositivos para coletar a energia dos mares.

Veja abaixo um levantamento das tecnologias mais promissoras que já estão em fase de implantação.

 [Imagem: Ocean Power Technologies]

Ponto Absorvedor

 

   Algumas vezes, os projetos mais simples são os melhores. O Ponto Absorvedor é uma boia flutuante que sobe e desce com cada onda que passa, convertendo o movimento mecânico em eletricidade.

   Conforme a boia vai para cima e para baixo, o movimento é usado para bombear um fluido hidráulico em um cilindro fixo, que se encontra abaixo da superfície.

   O fluido pressurizado faz girar um gerador dentro do dispositivo, gerando eletricidade, que é transferida para a praia através de linhas de transmissão submarinas.

   A Ocean Power Technologies, de Pennington, está testando sua PowerBuoy - que mede 41 metros de altura e 11 metros de diâmetro - na Escócia.

   Espera-se que ela produza 150 kilowatts de potência contínua.

 

[Imagem: Pelamis Wave Power]

O Atenuador

   Atenuadores são longos dispositivos flutuantes posicionados perpendicularmente ao sentido das ondas, coletando energia da ponta à cauda.

   Conforme as ondas passam ao longo do comprimento da máquina, seções individuais movimentam-se para cima e para baixo uma em relação à outra, criando um movimento mecânico que é convertido em eletricidade.

   A Pelamis Wave Power, de Edimburgo, está atualmente testando a segunda geração do seu atenuador em escala comercial.

   O dispositivo, conhecido como P2, tem 180 metros de comprimento, 4 metros de diâmetro, e produz 750 kW de eletricidade.

   Os testes estão sendo feitos no Centro Europeu de Energia Marinha, perto de Orkney, na Escócia.

 [Imagem: Aquamarine Power]

Conversor oscilante de onda

   Em vez de balançar para cima e para baixo, os conversores oscilantes de onda movimentam-se para frente e para trás com cada onda que passa.

   Os dispositivos consistem de enormes abas com dobradiças, presas ao fundo do mar em águas rasas.

Conforme as ondas passam, o dispositivo fecha a aba. É assim que funciona o Oyster 800, construído pelo Power Aquamarine, de Edimburgo.

   Mas, em vez de gerar eletricidade no mar, o dispositivo usa o movimento mecânico para bombear água pressurizada para uma instalação em terra.

   Lá, a água aciona uma turbina hidrelétrica, cuja localização em terra facilita sua manutenção.

   A Aquamarine vai começar brevemente a testar sua hidroelétrica marinha em escala comercial.

   O Oyster 800, um dispositivo de 800 kW, tem 26 metros de largura e 12 metros de altura.

[Imagem: Wello]

Energia das ondas por rotação

   Essa forma bastante incomum de explorar a energia das ondas transforma o movimento de vai e vem da água do mar em um movimento circular.

   A energia rotacional das ondas usa um excêntrico - um peso com um eixo fora do centro - selado dentro de uma boia ou casco de navio, que gira ao movimento do mar.

   A empresa finlandesa Wello vai começar em breve a testar o seu Penguin, um dispositivo rotacional de energia das ondas de 500 kW.

   O Penguin tem um casco assimétrico, que faz com que ele se movimente, a cada onda que passa, de forma muito parecida com o passo empolado de um pinguim.

   O movimento é usado para acelerar um peso de 95 toneladas, que gira dentro do casco e aciona um gerador elétrico para produzir eletricidade.

 [Imagem: Voith Hydro Wavegen]

Coluna oscilante de água

   As colunas oscilantes de água (OWCs: Oscillating Water Columns) aproveitam o sobe e desce das ondas que passam para comprimir grandes depósitos de ar, que acionam uma turbina para produzir eletricidade.

   A máquina fica semi-submersa na superfície do oceano, com uma grande cavidade oca aberta ao mar abaixo da linha d'água.

   As ondas que passam fazem o nível da água subir e descer no interior da cavidade, o que comprime e descomprime o ar aprisionado no interior da cavidade.

   O ar flui para fora do dispositivo através de um respiradouro na superfície quando é comprimido, e volta através do orifício quando é descomprimido.

   O ar em deslocamento gira uma turbina que produz eletricidade bidirecionalmente, independentemente do sentido do vento.

   Como seu funcionamento é similar ao de um aerofólio, apenas projetado para funcionar na água, os engenheiros o chamam de hidrofólio.

   Em julho deste ano, a Voith Hydro Wavegen, do Reino Unido concluiu a instalação de um OWC de 300 kW em Mutriku, na Espanha.

   O dispositivo, que também atua como um quebra-mar, é o primeiro de seu tipo - um dispositivo de energia das ondas totalmente comercial que está conectado à rede e vendendo energia.

[Imagem: Wave Dragon]

Dispositivo por queda

   Esse dispositivo coleta energia das ondas fazendo com que a água caia de um ponto mais alto para um ponto mais baixo.

   Conforme ondas mais altas se quebram nas laterais de um dispositivo de elevação, a água flui para um reservatório que temporariamente a mantém vários metros acima do nível do mar.

   Essa água armazenada é então canalizada em um estreito vertedouro, girando uma turbina elétrica conforme flui de volta para o mar.

   A empresa dinamarquesa Wave Dragon testou um dispositivo desses em pequena escala, capaz de produzir 20 kW de potência, entre 2003 e 2010.

   Uma versão em larga escala poderá produzir 12 megawatts de eletricidade, mas vai exigir um enorme reservatório, com mais de 100 metros de diâmetro.

Eletricidade sem fio: O futuro no presente

  Ilustração básica de funcionamento

Em uma grande evolução tecnológica agora a eletricidade não necessitará de fios para acender nossas luzes. A novidade foi apresentada em uma feira de tecnologia em Las Vegas, nos EUA.

No experimento, realizado por pesquisadores do Massachusetts Institute of Technology (MIT) e relatado na revista científica Science, foi acesa uma lâmpada de 60W localizada a dois metros de distância da fonte de energia.

Segundo os cientistas, essa tecnologia, chamada de "WiTricity" em inglês (ou eletricidade sem fio, em tradução livre), se vale de elementos básicos da física e pode ser usada em outros aparelhos, como laptops.

"Não há nada nessa tecnologia que impedisse que fosse inventada 10 ou 20 anos atrás", afirmou o professor John Pendry, do Imperial College London, que assistiu aos testes.

O professor Moti Segev, do Israel Institute of Technology, considerou o experimento "realmente pioneiro". A equipe de cientistas já havia desenvolvido uma teoria a respeito dessa tecnologia em 2006, mas esta foi a primeira vez que foram feitos experimentos.

O sistema funciona criando um campo magnético entre duas bobinas de cobre, uma na fonte de energia e outra no aparelho eletrônico (a lâmpada, no caso do experimento). A lâmpada foi acesa mesmo quando foram colocados objetos entre ela e a fonte de energia.

Segundo os pesquisadores, o sistema se utiliza do princípio da ressonância, que faz com que um objeto vibre com a energia de uma determinada freqüência.

Quando dois objetos têm a mesma ressonância eles trocam energia sem afetar os outros objetos ao redor. No experimento, foi explorada a ressonância de ondas eletromagéticas de baixíssima freqüência.

De acordo com o professor Pendry, o uso de ondas eletromagnéticas de baixa freqüência também garante a segurança do sistema, que não apresenta riscos significativos à saúde humana.

Os cientistas chegaram a se posicionar entre a fonte de energia e a lâmpada para provar que era seguro, apesar de ainda não se ter estudos sobre possíveis efeitos de longo prazo.

A tecnologia da eletricidade sem fio, criada por estadunidenses e israelenses, ainda é um grande segredo, pois eles ainda não revelam muitos detalhes. Eles explicam apenas que a eletricidade é transmitida através de indução magnética, algo próximo de um imã. Não há necessidade de fios ou contato e as placas de transmitem energia elétrica sem fio poderão ficar sobre a escrivaninha ou até embutida no balcão da cozinha.

O mais incrível é que além de luminárias é possível ver um liquidificador e uma batedeira de 300 watts funcionarem sem fios elétricos.

A empresa que está desenvolvendo a tecnologia afirma que o material transmissor no futuro será impresso em um tipo de papel de parede que poderá ser colocado nas mesas ou paredes para transmitir eletricidade sem fios.

Não vamos tomar choques constantes? Não, pois não é eletricidade que é transmitida, mas outro tipo de energia.

Outra empresa transmite eletricidade sem fio com ondas de rádio. As ondas de alta frequência abastecem pilhas e baterias recarregáveis, como o controle remoto.

Mas há outro inventor de eletricidade sem fio que criou um aparelho que transforma a energia em um tipo de raio infravermelho (calor) que pode ser transmitido até 100m de distância e convertido novamente em energia elétrica. Até o momento a voltagem e amperagem geradas conseguem apenas acender lâmpadas, mas logo quase todos os aparelhos em nossa casa funcionarão assim, segundo David.

Este tipo de tecnologia ainda está nas suas primeiras idades, mas logo haverá uma grande corrida para o estabelecimento de um padrão para a eletricidade sem fios que dominará o mercado e, assim que entrarmos em casa, nosso celular será automaticamente carregado e não precisaremos mais nos preocupar com o emaranhado de cabos pela casa.
O ser humano vive procurando jeitos de facilitar e deixar sua vida mais prática. A energia elétrica, por exemplo, é um dos assuntos mais estudados e novas alternativas para ela. Uma destas alternativas é a energia elétrica sem fio, que foi projetada por um grupo de cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachussetts (MIT). Um destes cientistas, Eric Giler, explica e demonstra num vídeo abaixo como funciona esta nova tecnologia.
Obs.: Para ver com legenda em português, clique em View Subtitles e selecione Portuguese (Brazil).

Fonte: 

http://hypescience.com/eletricidade-sem-fio-o-futuro-no-presente/

http://noticias.terra.com.br/ciencia/interna/0,,OI1675307-EI300,00.html