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Gerador Hidrovoltaico produz energia da evaporação da água doce ou do mar

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Nos últimos anos, várias abordagens têm sido desenvolvidas para tentar tirar proveito da hidrovoltaica, um efeito que pode ser explorado quando a água se evapora. É um potencial enorme, bastando lembrar que aproximadamente metade da energia solar que chega à Terra alimenta processos evaporativos.

O efeito hidrovoltaico (HV) permite que a eletricidade seja colhida quando um fluido passa sobre a superfície eletricamente carregada de um dispositivo com poros em nanoescala.

A evaporação estabelece um fluxo contínuo dentro dos nanocanais, que atuam como mecanismos de bombeamento passivos – a água flui por capilaridade. Esse efeito também é observado nos microcapilares das plantas, onde o transporte de água ocorre graças a uma combinação de pressão capilar e evaporação natural.

Já existem geradores hidrovoltaicos funcionais, mas ainda estamos longe de compreender os meandros dessa geração de eletricidade em nanoescala.

Foi nisso que trabalharam Tarique Anwar e Giulia Tagliabue, da Escola Politécnica Federal de Lausanne, na Suíça, fazendo uma combinação de experimentos e modelagem multifísica para caracterizar fluxos de fluidos, fluxos de íons e efeitos eletrostáticos devidos a interações sólido-líquido, com o objetivo de otimizar os geradores hidrovoltaicos.

O resultado foi melhor do que o esperado, abrindo pela primeira vez a possibilidade da geração hidrovoltaica usando água comum, incluindo a água do mar.

“Graças à nossa nova plataforma altamente controlada, este é o primeiro estudo que quantifica esses fenômenos hidrovoltaicos, destacando a importância de várias interações interfaciais. Mas, no processo, também fizemos uma descoberta importante: Que os dispositivos hidrovoltaicos podem operar em uma ampla faixa de salinidades, contradizendo o entendimento anterior de que era necessária água altamente purificada para obter o melhor desempenho,” disse Tagliabue.

Mecanismo da geração hidrovoltaica

O trabalho da equipe também alcançou resultados em termos práticos, especificamente na técnica de fabricação dos dispositivos hidrovoltaicos.

A dupla usou pela primeira vez em uma aplicação hidrovoltaica uma técnica chamada litografia coloidal de nanoesferas, o que lhes permitiu criar uma rede hexagonal de nanopilares de silício espaçados com precisão. Os espaços entre os nanopilares criaram os canais perfeitos para a evaporação, além de poderem ser ajustados para compreender melhor os efeitos do confinamento do fluido e da área de contato sólido/líquido.

E era justamente aqui que estava o pulo da gato para permitir usar águas não purificadas. “Na maioria dos sistemas fluídicos contendo soluções salinas, você tem um número igual de íons positivos e negativos. No entanto, quando você confina o líquido a um nanocanal, apenas os íons com polaridade oposta à da carga superficial permanecerão,” explicou Anwar. “Isso significa que, se você permitir que o líquido flua através do nanocanal, você gerará correntes e tensões.”

“Isso remonta à nossa principal descoberta, de que o equilíbrio químico da carga superficial do nanodispositivo pode ser explorado para estender a operação de dispositivos hidrovoltaicos em toda a escala de salinidade,” acrescentou Tagliabue. “Na verdade, à medida que a concentração de íons fluidos aumenta, também aumenta a carga superficial do nanodispositivo. Como resultado, podemos usar canais de fluido maiores enquanto trabalhamos com fluidos de concentração mais alta. Isso torna mais fácil fabricar dispositivos para uso com água da torneira ou do mar, em vez de apenas água purificada.”

Geração de energia e dessalinização da água do mar

Como a evaporação pode ocorrer continuamente em uma ampla faixa de temperaturas e umidades – e até mesmo à noite – há muitas aplicações potenciais interessantes para dispositivos hidrovoltaicos mais eficientes. Os pesquisadores esperam explorar este potencial com o apoio Fundação Nacional de Ciências da Suíça, que já está apoiando o desenvolvimento de um projeto para a recuperação de calor residual e geração de energia renovável em grande e pequena escala, incluindo um protótipo do gerador hidrovoltaico operando em condições reais.

E, como lida com a salinidade da água, o projeto também poderá ser estendido para outras aplicações, como a dessalinização da água do mar ou a limpeza de águas residuais.

 

Créditos da matéria: https://saneamentobasico.com.br/

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Startup chinesa anuncia bateria nuclear com duração de 50 anos

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A startup chinesa Betavolt Technology anunciou na segunda-feira (8) que está desenvolvendo uma bateria nuclear que pode ser usada por 50 anos com apenas uma carga. A empresa pretende fornecer o componente inovador como solução de energia para diferentes tipos de dispositivos, incluindo celulares e drones, em breve.

O modelo é o primeiro do mundo a realizar a miniaturização da energia atômica, de acordo com a Betavolt. Ele conta com isótopos de níquel-63 reunidos em um módulo de tamanho inferior a uma moeda, como fonte de energia, e utiliza uma camada de diamante para realizar a conversão dos isótopos em decomposição para eletricidade.

Trata-se do mesmo tipo de processo criado no século passado por cientistas da então União Soviética e dos Estados Unidos. Porém, os tanques de energia termonuclear da época eram enormes e caros, sendo utilizados principalmente em estações científicas remotas, sistemas subaquáticos e espaçonaves.

Segundo a companhia chinesa, a bateria nuclear atualmente em desenvolvimento mede 15 mm x 15 mm x 15 mm, tem 3 volts e é capaz de fornecer 100 microwatts de eletricidade. Nos próximos dois anos, a startup quer criar modelos de maior capacidade, de 1 watt, que possam ser combinados modularmente para uso em equipamentos que necessitem de mais carga.

Celulares que nunca precisam ser carregados

O tamanho reduzido e a produção em série que a Betavolt pretende iniciar nos próximos anos representaria uma grande evolução, com a bateria nuclear possibilitando o lançamento de celulares que nunca precisam ser carregados.

Além disso, o componente pode ser utilizado em diversas outras soluções, como drones com autonomia “infinita”, por exemplo.

A empresa disse que o componente é bastante seguro, não possui radiação externa nem explode como resposta à aplicação de força repentina, sendo capaz de funcionar normalmente em temperaturas variando de -60ºC a 120ºC. A novidade pode ser adicionada até mesmo em aplicações médicas como marca-passos e corações artificiais.

Segundo a fabricante, a bateria de energia atômica desenvolvida por ela também é “ecologicamente correta”, não representando ameaça para o meio ambiente.

 

Créditos da matéria: https://www.tecmundo.com.br/

Créditos de imagem:  Betavolt Technology/Divulgação

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Setor de energias renováveis é grande gerador de empregos no Brasil e no mundo

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O crescente desenvolvimento das energias renováveis mundo afora ajuda a tornar o mundo mais sustentável e também gera emprego e renda. Em 2022, o setor de energia renovável gerou 13,7 milhões de empregos globalmente, 1 milhão de postos a mais que em 2021 e 7,3 milhões acima de 2012, de acordo com relatório recentemente divulgado pela Agência Internacional de Energia Renovável (International Renewable Energy Agency – Irena) e pela Organização Internacional do Trabalho (International Labour Organization – ILO). O relatório intitulado “Renewable Energy and Jobs: Annual Review 2023”, em sua décima edição, é fruto de um trabalho conjunto das duas organizações.

O relatório concluiu que as energias renováveis ​​estão atraindo investimentos crescentes, conduzindo à criação de emprego num número cada vez maior de países. Porém, tal como em anos anteriores, a maior parte dos empregos está concentrada especialmente na China, que representa 41 por cento do total global. Brasil, países da União Europeia (UE), Índia e Estados Unidos da América também se destacam. Juntos, eles representam a maioria das instalações de capacidade global e desempenham papéis importantes na fabricação de equipamentos, engenharia e serviços associados.

BRASIL – O Brasil tinha estimado 1,4 milhão de empregos em energia renovável em 2022. A área de  biocombustíveis, com uma estimativa de 856.200 empregos em 2022, continua sendo o maior empregador em energia renovável, embora o número de empregos tenha diminuído ligeiramente em relação ao ano anterior.

A produção de biodiesel foi estimada em 6,37 bilhões de litros em 2022, uma queda de cerca de 6% em relação a 2021. Em novembro de 2021, a mistura obrigatória de biodiesel nos combustíveis veiculares foi reduzida de 13% a 10% dado o aumento do custo da soja (a matéria-prima primária). A Irena estima que existam 282.400 empregos relacionados ao biodiesel no Brasil em 2022, abaixo dos 343.500 do ano anterior.

A estimativa de emprego mais recente disponível para o bioetanol é relativa a 2021, 344.500 empregos, juntamente com aproximadamente 200.000 empregos indiretos na fabricação de equipamentos. A produção estimada de etanol à base de cana-de-açúcar no Brasil aumentou aproximadamente 8,5% em 2022. A aplicação desta mudança percentual ao emprego sugeriria cerca de 573 800 empregos relacionados ao etanol em 2022. A maior parte do etanol é produzida a partir da cana-de-açúcar, mas a produção de etanol de milho está em expansão, aumentando 37% em 2022.

O Brasil ficou em quarto lugar em instalação de nova capacidade solar fotovoltaica em 2022, depois da China, dos Estados Unidos e da Índia. Adicionou 9,9 GW, para elevar a capacidade instalada acumulada para 24 GW. A Absolar relatou números ainda mais elevados e descobriu que 29% da capacidade fotovoltaica acumulada em 2022 estavam em instalações de geração centralizada, abaixo dos 76% em 2018. A maior parte da expansão fotovoltaica nos últimos anos ocorreu na geração distribuída.

Os bancos de desenvolvimento brasileiros BNB (Banco do Nordeste) e BNDES são as principais fontes de financiamento para energia fotovoltaica em grande escala. Ao todo, 42,4 GW de novos projetos solares fotovoltaicos foram autorizados entre março de 2022 e fevereiro de 2023, dos quais 4,9 GW estavam em construção em meados de 2023 e 7,5 GW já estavam em operação.

O Brasil continua fortemente dependente das importações de módulos fotovoltaicos (predominantemente fabricados na China). As importações para projetos de grande escala e distribuídos aumentaram de 4,8 GW em 2020 para 10,4 GW em 2021 e dispararam para 17,8 GW em 2022. O emprego é assim criado principalmente em vendas, instalações e O&M, que normalmente são administrados por pequenas empresas. A Irena estima cerca de 241.100 empregos no setor solar fotovoltaico do Brasil em 2022.

Este é um aumento enorme em relação aos 131.000 empregos em 2021, refletindo o fato de a implantação cumulativa no segmento distribuído de mão de obra intensiva quase ter duplicado.

O Brasil adicionou 1,78 milhão de metros quadrados de capacidade de aquecimento solar de água em 2022, apenas 2% abaixo do impressionante recorde estabelecido em 2021, segundo a Abrasol. A Irena estima 41.100 empregos em aquecimento solar de água.

Na indústria eólica, foram adicionados 4 GW de capacidade em 2023, um pouco acima dos 3,8 GW em 2021, de acordo com a Abeeólica. O Brasil ficou em terceiro lugar em adição de capacidade eólica no mundo, depois da China e dos Estados Unidos. A Irena estima que a força de trabalho no segmento de eólica seja de 67.700 pessoas, principalmente na construção, seguida por O&M.

MUNDO – A energia solar fotovoltaica (PV) foi mais uma vez o maior empregador em 2022, alcançando 4,9 milhões de empregos, mais de um terço da força de trabalho total no setor das energias renováveis. A energia hidrelétrica e os biocombustíveis tiveram números de empregos semelhantes aos de 2021, cerca de 2,5 milhões cada, seguidos pela energia eólica com 1,4 milhões de empregos.

“2022 foi outro ano notável para empregos em energias renováveis, em meio a desafios multiplicadores. A criação de muitos mais milhões de empregos exigirá um ritmo muito mais rápido de investimentos em tecnologias de transição energética. No início de setembro, os líderes do G20 concordaram em acelerar os esforços para triplicar a capacidade global de energias renováveis ​​até 2030, em linha com as nossas recomendações antes da COP28. Apelo a todos os decisores políticos para que utilizem esta dinâmica como uma oportunidade para adotar políticas ambiciosas que impulsionem a mudança sistêmica necessária”, diz Francesco La Camera, diretor geral da Irena.

“Para aproveitar as oportunidades significativas para alcançar emprego pleno, produtivo e livremente escolhido, inclusão social e trabalho digno para todos durante estas transições complexas, é necessário desenvolver e implementar políticas específicas para o crescimento macroeconômico inclusivo, empresas sustentáveis, desenvolvimento de competências, outras intervenções ativas no mercado de trabalho, proteção social, segurança e saúde no trabalho e outros direitos no trabalho, e encontrar novas soluções através do diálogo social”, afirma o diretor-geral da OIT, Gilbert F. Houngbo.

QUALIDADE DOS EMPREGOS – A qualidade dos empregos é tão importante quanto a sua quantidade, observa o relatório. Para promover a justiça social, a transição para um futuro energético mais limpo precisa de ser justa e inclusiva para todos; trabalhadores, empresas e comunidades. Assim, são indispensáveis ​​quadros coerentes e integrados, centrados nos salários, na segurança e saúde no trabalho e nos direitos no trabalho, e baseados num diálogo social eficaz.

As diretrizes da OIT para uma transição justa para economias e sociedades ambientalmente sustentáveis ​​constituem uma referência central para a elaboração de políticas e ações de apoio a uma transição justa, à qual os governos e outras partes interessadas podem recorrer.

Uma transição energética justa e inclusiva também deve perseguir o desenvolvimento e a diversidade da força de trabalho. O relatório destaca a necessidade de expandir a educação e a formação e aumentar as oportunidades de carreira para os jovens, as minorias e os grupos marginalizados. Uma maior equidade de gênero também é essencial. Neste momento, os empregos nas energias renováveis ​​continuam a ser distribuídos de forma desigual entre homens e mulheres. Atualmente, a tecnologia solar tem o melhor equilíbrio de gênero em comparação com outros setores, com 40 por cento dos empregos ocupados por mulheres.

Muitos países estão demonstrando um interesse crescente na localização das cadeias de abastecimento e na criação de empregos em âmbito doméstico, com o apoio de políticas industriais adequadas. Isto anda de mãos dadas com um desejo crescente de diminuir as inseguranças no fornecimento de energia. A China tem tido sucesso numa ampla gama destas políticas industriais faz alguns anos. Mais recentemente, a UE, a Índia, o Japão, a África do Sul e os EUA anunciaram iniciativas para estimular a produção nacional. No entanto, os países terão de encontrar formas de combinar os esforços de localização com a cooperação global contínua no prosseguimento de uma transição energética ambiciosa. (texto: Franco Tanio/foto: Irena/divulgação).

 

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Intel já tem 90% de seu ecossistema utilizando energias renováveis

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Objetivo da empresa é chegar nos 100% até 2030, com redução nas emissões e economia de energia

A fabricante Intel anunciou nesta terça-feira (2) novas medidas e alguns resultados das políticas de sustentabilidade da empresa. A meta é ter emissões líquidas zero de gases de efeito estufa no setor, tanto nas operações de fabricação quanto nos escritórios da companhia.

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Segundo dados da Intel, 90% do ecossistema da empresa a nível global já opera a partir de energia renovável. Esse nível de responsabilidade ambiental é especialmente difícil de ser atingido em empresas de semicondutores, já que os atuais métodos de fabricação de chips e outros componentes de alta complexidade ainda envolve uma alta quantidade de energia que normalmente é obtida gerando emissões de gases danosos ao meio-ambiente.

Além disso, a atual demanda por chips após um grave período de crise também faz com que o mercado esteja aquecido — e com grande participação da companhia. O objetivo, segundo o CEO da Intel, Pat Gelsinger, é escalar o uso de energia elétrica renovável a ponto de atingir os 100% até 2030.

Desafios pela frente

De acordo com o executivo, nos próximos anos a empresa vai aumentar esforços para identificar e desenvolver soluções sustentáveis de consumo de energia em operações e equipamentos.

São três grandes áreas visadas: a já citada redução nas emissões em operações de fábricas e escritórios; colaborar com pesquisas que desenvolvam alternativas para a indústria de semicondutores; e aumentar a eficiência energética dos clientes em produtos e plataformas.

No caso das parcerias com outras empresas e institutos de pesquisa, a companha afirma que busca alianças para encontrar soluções que reduzam a pegada de carbono dos processos de produção de chips, além de ajudar na criação de uma métrica de impacto ambiental para ser usado por ela e outros membros do setor.

Para garantir maior eficiência energética aos clientes, a Intel aposta nos novos processadores escaláveis Intel Xeon 2 de 4ª Geração, que são destinados para data centers e trazem uma redução de 60% nas emissões de dióxido de carbono. Além disso, a empresa está em processo de compra e instalação em suas sedes de várias estações de energia elétrica renovável, como solar e eólica.

Créditos da matéria: https://mundoconectado.com.br/

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Tecnologia a laser abre caminhos para o grafeno verde

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Sensor de UV desenvolvido a partir da grafitização dos nanocristais de celulose do abacaxi por laser

Leve, flexível, excelente condutor de calor e eletricidade, quase transparente e cerca de 200 vezes mais forte que o aço, o grafeno é considerado um material capaz de provocar uma revolução tecnológica na indústria de eletrônicos. Entre os desafios para o seu desenvolvimento e aplicações está a sua produção a partir de fontes renováveis. Isso pode ser obtido por meio da tecnologia de grafeno verde induzido por laser (gLIG), a qual foi foco de estudo publicado na revista Applied Physics Reviews, assinado por cientistas brasileiros e portugueses.

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Essa tecnologia abre caminhos para a fabricação de dispositivos simples, sustentáveis e de baixo custo, baseados em fontes de carbono abundantes e renováveis como madeira, folhas, cortiça, cascas e celulose. Com isso, ela deve contribuir para a redução do lixo eletrônico, também conhecido como resíduo computacional, e-lixo ou e-waste, na sigla em inglês (veja quadro). Esses termos são usados para designar dispositivos que funcionam através de energia elétrica, pilhas ou baterias.

“O grafeno induzido por laser (LIG) abre a possibilidade para a produção simples, econômica e escalável de componentes tecnológicos”, conta o engenheiro de materiais, Pedro Ivo Cunha Claro, um dos autores do artigo escrito durante a sua pós-graduação pela Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) e pela Universidade Nova de Lisboa (UNL). O pesquisador lembra que os últimos anos testemunharam pesquisas cada vez mais extensas em torno do gLIG para integração em várias aplicações eletrônicas, como supercapacitores, sensores, eletrocatalisadores e nanogeradores triboelétricos.

“As técnicas de processamento assistidas por laser surgiram como ferramentas poderosas para uma infinidade de aplicações, desde o processamento de materiais até a fabricação de dispositivos”, diz Claro, atualmente analista de Desenvolvimento Tecnológico no Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), em Campinas (SP).

Segundo ele, vários sistemas baseados em gLIG para armazenamento de energia, eletrocatálise, tratamento de água e sensores têm sido relatados na literatura. Além disso, o gLIG foi proposto para formulação de tinta ou incorporação em matrizes de polímeros, para expandir ainda mais seu uso para substratos não baseados em carbono ou aplicações para as quais o LIG original não pode ser usado diretamente.

“Suas propriedades mecânicas e físico-químicas, como alta capacidade de resistência mecânica e condutividade elétrica, o tornam um material com potencial de aplicabilidade tecnológica enorme em diversas áreas”, afirma o engenheiro.

 

Menos e-lixo

O gLIG pode provocar uma revolução na forma em que os circuitos integrados e componentes eletrônicos são produzidos. Com isso, essa tecnologia será capaz de reduzir o lixo eletrônico, que causa danos tanto ao meio ambiente como para a saúde por conter aditivos tóxicos ou substâncias perigosas como o mercúrio. O próprio processo de obtenção do gLIG é mais limpo, pois não utiliza reagentes tóxicos e nem métodos tradicionais.

Em 2019, o e-lixo chegou ao recorde de 53,6 milhões de toneladas métricas mundialmente, um aumento de 21% em cinco anos, de acordo com a terceira edição do Global E-waste Monitor 2020 das Organizações das Nações Unidas (ONU). O Brasil lidera a geração de lixo eletrônico com 2.141 toneladas entre as nações de língua portuguesa (leia aqui).

Além de Pedro Claro, assinam o artigo os pesquisadores da Embrapa Instrumentação (SP) Luiz Henrique Capparelli Mattoso e José Manoel Marconcini, e a professora da Universidade Nova de Lisboa (UNL), Elvira Maria Fortunato, atual ministra de Ciência, Tecnologia e Ensino Superior de Portugal (veja a lista completa de autores no fim da matéria).

Mattoso, que orientou Claro no Laboratório Nacional de Nanotecnologia para o Agronegócio (LNNA) da Embrapa em São Carlos (SP), afirma que as recentes descobertas abrem caminho para a preparação de eletrônica verde escalável e de baixo custo. “É possível aplicar gLIG em diversos substratos, visando ao surgimento de materiais eletrônicos vestíveis e comestíveis. O gLIG pode ser extraído de resíduos de madeira, folhas, cortiça e carvão, e de outras fontes naturais, permitindo o desenvolvimento de plataformas flexíveis e sustentáveis como alternativa às tecnologias convencionais”, declara o pesquisador, especialista em nanotecnologia.

“Pudemos usar a tecnologia LIG para desenhar circuitos à base de grafeno, por conversão das cadeias de carbono associadas a qualquer biopolímero ou material celulósico, o que se traduz em melhoria enorme dos recursos necessários para desenvolver uma bioeletrônica sustentável e que contribua para o bem-estar e conforto dos cidadãos”, relata o coordenador do Centro de Investigação de Materiais da UNL (Cenimat), Rodrigo Martins, que também assina o estudo.

Cortiça, madeira e até folhas podem ser matéria-prima

Responsável por introduzir a nanotecnologia e estudos com novos materiais no agro brasileiro, Mattoso explica que a cortiça, que são cascas de árvores, é um substrato que tem despertado muito interesse e é considerada uma fonte promissora de gLIG, pela possibilidade de ser um material híbrido que permite flexibilidade e leveza.

Claro diz que esses substratos podem ser convertidos diretamente em gLIG, principalmente devido ao alto teor de lignina presente em sua composição. O cientista esclarece que teor maior de lignina é mais favorável para produzir gLIG de melhor qualidade, com a possibilidade de selecionar o precursor bruto mais adequado para cada aplicação alvo e adequar as funções químicas e condutivas dos padrões gLIG resultantes.

“Do ponto de vista ambiental e econômico, esses suportes podem ser um dos materiais mais versáteis da natureza, com extraordinárias características intrínsecas, como a biodegradabilidade, impermeabilidade, leveza e resistência a diferentes condições térmicas, dando novas funcionalidades além do seu emprego já consolidado na confecção de rolhas de vinho”, detalha Claro.

Já a madeira tem potencial para produzir gLIG devido à sua superfície uniforme e lisa, o que permite uma fácil padronização de várias arquiteturas de eletrodos desejados. No entanto, a sua aplicabilidade é limitada devido à rigidez e decomposição da estrutura lignocelulósica após a passagem do laser. Mesmo assim, é uma grande promessa para dispositivos eletrônicos que não requerem grandes solicitações mecânicas.

Outra fonte natural de matérias-primas apontada pelo pesquisador é o carvão mineral, uma rocha sedimentar orgânica rica em carbono, produzida a partir da compactação e endurecimento de restos vegetais alterados.

As folhas de plantas, por sua vez, poderiam ser aplicadas a dispositivos vestíveis, mas a processabilidade é limitada por seu tamanho e resistência mecânica, bem como pela degradação ao longo do tempo.

Subprodutos processados

Marconcini lembra que foram feitos esforços recentes para produzir LIG a partir de outros substratos à base de carbono, de uma variedade de materiais, desde polímeros termoplásticos a materiais têxteis e alimentos, como casca de batata, pão e casca de coco. A versatilidade e o potencial desses materiais já foram demonstrados em diversas aplicações.

Material mais fino do mundo, o grafeno é produzido a partir do grafite, e é um cristal bidimensional formado por ligações entre átomos de carbono, organizados em estruturas hexagonais similares a um favo de mel.

Já o gLIG é um material emergente e altamente sustentável, obtido pela técnica chamada de escrita direta a laser (LDW, na sigla em inglês) — de fabricação tridimensional (3D) a partir de substratos naturais que oferecem versatilidade geométrica significativa que chega a escalas de comprimento micrométricos.

Essa nova tecnologia é desenvolvida à temperatura ambiente, sem nenhum tipo de reagente, enquanto que o grafeno convencional é produzido a altas temperaturas, em torno dos mil graus centígrados, utilizando equipamentos muito caros e bastante complexos. A eliminação de tratamentos químicos garante uma alta eficiência de conversão, minimizando o tempo e o consumo de energia no processo de gravação.

A escrita direta a laser (LDW), como é conhecida, é um método de abordagem sem máscara, sem catalisador, não tóxico, controlável e sem contato, permitindo o processamento rápido, direto e eficiente de estruturas complexas. Essa técnica se assemelha a um tipo de gravura baseada em reações fototérmicas, transformando a superfície gravada em um material de interesse tecnológico.

Perspectivas

Desde a sua descoberta em 2004, o grafeno e nanomateriais bidimensionais (2D) similares têm sido intensamente estudados e atraído muito interesse devido às suas promissoras propriedades físico-químicas, com alguns produtos já disponíveis comercialmente, apresentando desempenhos promissores em comparação a outras fontes verdes.

A União Europeia criou um consórcio, o Graphene Flagship, composto por 150 parceiros e com um orçamento total de 1 bilhão de euros. O projeto abrange vários campos, desde a pesquisa fundamental até a comercialização de grafeno a longo prazo.

Esforços semelhantes, com o objetivo de desvendar e explorar totalmente as propriedades do grafeno, estão sendo realizados em todo o mundo, incluindo o Brasil, grande produtor de grafite e detentor de uma das maiores reservas mundiais do mineral. Até o momento, o grafeno foi implementado com sucesso no armazenamento de energia, área ambiental, aplicações biomédicas, entre outros.

Para Mattoso, embora ainda seja necessário vencer muitos desafios, há oportunidades para diferentes métodos de processamento, materiais e produtos entrarem no mercado, porque é um material versátil e pode ser combinado com outros elementos para produção de diferentes materiais com propriedades superiores. Além de todas as vantagens, o gLIG ainda pode contribuir com os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) da ONU.

Autores do artigo

Assinam o artigo científico: Pedro Claro (UFSCar); Tomás Pinheiro, Sara L. Silvestre, Ana C. Marques, João Coelho, Rodrigo Martins Elvira Fortunato (Universidade Nova de Lisboa); Luiz H. C. Mattoso e José M. Marconcini (Embrapa).

O trabalho recebeu apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes) e do Sistema Nacional de Laboratórios em Nanotecnologia (SisNano). O projeto foi financiado pela Agência Executiva do Conselho Europeu de Investigação (ERC) e pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) de Portugal.

 

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Amazon expande seus projetos de energia renovável com novidades no Brasil, Índia e Polônia

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O total de projetos de energia renovável gerará 50.000 gigawatts-hora (GWh) de energia limpa — ou a quantidade equivalente necessária para abastecer 4,6 milhões de casas nos EUA a cada ano.

 

A Amazon está expandindo seus investimentos em energia renovável com 71 novos projetos de energia renovável em todo o mundo, incluindo seu primeiro projeto de energia renovável na América do Sul — uma fazenda solar no Brasil — e suas primeiras fazendas solares na Índia e na Polônia. Uma vez totalmente operacional, o portfólio global de energia renovável da Amazon gerará 50.000 gigawatts-hora (GWh) de energia limpa, que é a quantidade equivalente de eletricidade necessária para abastecer 4,6 milhões de casas dos EUA a cada ano.

“Estamos trazendo novos projetos eólicos e solares on-line para alimentar nossos escritórios, centros de atendimento, data centers e lojas, que atendem coletivamente milhões de clientes globalmente, e estamos em um caminho para alcançar 100% de energia renovável em todo o nosso negócio até 2025”, disse Adam Selipsky, CEO da Amazon Web Services. “Em todo o mundo, os países estão procurando acelerar a transição para uma economia de energia limpa, e investimentos contínuos como o nosso podem ajudar a acelerar sua jornada, pois todos nós trabalhamos juntos para mitigar os impactos das mudanças climáticas.”

EcoConsciente

Como a maior compradora corporativa de energia renovável globalmente, a Amazon agora tem um total de 379 projetos de energia renovável em 21 países, incluindo 154 fazendas eólicas e solares e 225 projetos solares no telhado, representando 18,5 gigawatts (GW) de capacidade de energia renovável. Até o final de 2021, a empresa já havia atingido 85% de energia renovável em todo o seu negócio.

A Amazon continua a habilitar com sucesso projetos em redes de energia em todo o mundo, incluindo:

  • Na região Ásia-Pacífico, a Amazon está anunciando os três primeiros projetos de grande escala da empresa na Índia. Todos os três são projetos solares no Rajastão, representando 420 megawatts (MW) de capacidade de energia limpa. A Amazon está se recuperando rapidamente na Índia, e esses primeiros investimentos desempenham um papel fundamental na redução de nossas emissões de carbono no país. Na região Ásia-Pacífico, a empresa conta agora com um total de 57 projetos de energia renovável.
  • Na Europa, a Amazon tem hoje 117 projetos de energia renovável. A Amazon está anunciando seus primeiros projetos solares no telhado na França e na Áustria, e sua primeira fazenda solar na Polônia. O investimento da Amazon em seu primeiro projeto em escala de utilidades na Polônia é um dos maiores negócios solares corporativos anunciados até o momento no país. Com esse compromisso, a Amazon está contribuindo diretamente para o objetivo do governo polonês de aumentar a energia renovável em sua rede. O apoio corporativo a novos projetos de energia renovável, como o da Amazon, ajuda a abrir o mercado para fazendas eólicas e solares adicionais, e acelera a descarbonização da rede.
  • Na América do Norte, a Amazon está adicionando 1 GW de capacidade de energia limpa em todo o sudeste dos EUA, incluindo os dois primeiros projetos de energia renovável da empresa na Louisiana. A empresa agora tem um total de 202 projetos em toda a América do Norte.
  • Na América do Sul, a Amazon está anunciando seu primeiro projeto de energia renovável, que é uma fazenda solar de 122 MW no Brasil. Além de fornecer energia renovável às operações da Amazônia na região, esse projeto também trará benefícios econômicos para a economia local e a biodiversidade da região. O projeto inclui um investimento de US$ 380 mil (R$ 2 milhões) em programas ambientais durante a construção para proteger e promover a biodiversidade. Estima-se que o projeto crie 850 empregos durante a fase de construção, com mais 30 empregos permanentes assim que o projeto entrar em operação.

Para ajudar a ampliar os benefícios dos investimentos no setor de energia renovável à medida que continua a crescer, a Amazon também está trabalhando através do Instituto de Compradores de Energia Limpa (CEBI) Além da iniciativa Megawatt para garantir que a indústria esteja maximizando o impacto econômico, ambiental e social das compras de energia.

Energia Renovável

“Como líder-chave na comunidade CEBA, a Amazon continua a demonstrar que, quando se compromete com uma visão, ela impulsiona um ritmo e uma escala que é um novo bar a seguir”, disse Miranda Ballentine, CEO da Clean Energy Buyers Association (CEBA) e do Clean Energy Buyers Institute (CEBI). “A Amazon também continua a ser líder em não apenas implantar as ferramentas de aquisição de energia limpa de hoje em escala, mas também em liderar sua comunidade de pares e parceiros no desenvolvimento de soluções de energia limpa do futuro — seja focando em garantir que as renováveis tenham cadeias de suprimentos sustentáveis ou expandir o impacto da energia limpa através de ferramentas de aquisição de próxima geração.”

“Com seus projetos solares históricos anunciados na Polônia e na França, a Amazon tomou medidas cruciais para sua promessa de net-zero, ao mesmo tempo em que apoia as próprias metas climáticas da Europa”, disse Walburga Hemetsberger, CEO da SolarPower Europe, parceira fundadora da PLATAFORMA RE-Source . “À medida que a Europa enfrenta preços crescentes de energia, os negócios de energia solar e renovável fortalecerão a resiliência estratégica da Amazon — esperamos ver mais empresas seguirem a liderança da Amazon.”

A Amazon co-fundou o Climate Pledge em 2019, comprometendo-se a alcançar o carbono líquido zero até 2040 — 10 anos antes do Acordo de Paris. O Pledge conta agora com mais de 375 signatários, incluindo Best Buy, IBM, Microsoft, PepsiCo, Siemens, Unilever, Verizon e Visa. A Amazon também encomendou 100.000 veículos de entrega elétrica, a maior encomenda de veículos de entrega elétrica, e começou a lançá-los em todo os EUA. A empresa também está investindo US$ 2 bilhões no desenvolvimento de serviços e soluções descarbonizantes por meio do Climate Pledge Fund.

 

Créditos da matéria: https://www.aboutamazon.com/

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Energia Verde

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De campo de futebol a abajur de planta, projetos ajudam a produzir energia de forma limpa e sustentável

As mudanças climáticas estão diretamente ligadas ao consumo de energia para as atividades humanas. A maior parte dessa energia vem da queima de combustíveis fósseis — fontes não renováveis que liberam imensas quantidades de gases de efeito estufa para a atmosfera.

Segundo um relatório recente da Agência Internacional de Energia (AIE), o investimento em energia verde — gerada a partir de matérias-primas renováveis e que não impactam o meio ambiente — faz-se necessário o mais rápido possível.

Tal urgência se deve a uma conta envolvendo as metas climáticas dos governos — apesar das promessas, a conta não fecha como deveria. Se atingidas, essas metas devem alcançar, até 2030, somente 20% da redução de emissão de gases do efeito estufa necessária para manter sob controle os níveis do aquecimento global.

Para zerar emissões de carbono até 2050, será preciso triplicar os investimentos em projetos e infraestrutura de energia limpa pelos próximos dez anos. Nos cálculos da AIE, isso significa um aumento de US$ 4 bilhões (R$ 20,5 bilhões) por ano até 2030.

Na prática, projetos de energia verde costumam envolver fontes como luz solar, vento, calor proveniente do interior da Terra e movimento. Ecoa foi em busca de exemplos de iniciativas nessa linha, que chamam atenção não só pela criatividade, mas também pelo benefício gerado: elas não poluem, ou emitem quantidades muito pequenas de resíduos.

Pedaladas carregam 100 celulares

Produzida para funcionar fixada a um ponto, a Ecobike gera eletricidade com as pedaladas. O equipamento da empresa Ecogreens é acompanhado de uma bateria que acumula a energia cinética excedente gerada pelo movimento do usuário, evitando desperdícios.

“Pedalando por uma hora, é possível gerar cerca de 500 watts, o que seria suficiente para alimentar 100 lâmpadas nesse período ou completar a carga de 100 celulares”, estima André Amaral, porta-voz da empresa de Niterói (RJ). Essa mesma geração de energia também é suficiente para carregar a bateria de 10 notebooks ou manter ligados cinco televisores de LED 32 polegadas ao longo de uma hora.

Segundo Amaral, a tecnologia com uso da energia cinética já existe há pelo menos 10 anos no Brasil e pode ser estendida para outras situações, como o uso de brinquedos em parques infantis que dependem de movimento para funcionar, como o “gira-gira”.

Por enquanto, as Ecobikes estão disponíveis apenas para locação, geralmente para eventos. O custo depende do número de unidades a serem alugadas.

Público alimenta energia dos shows

A Ecopista é uma pista de dança que gera energia por meio do movimento em sua superfície. Ao serem pisados, os seus módulos sofrem uma pressão que comprime a superfície em cerca de 10 mm. Esse efeito ativa um motor que transforma a energia cinética em energia elétrica.

Com uma dimensão de 75 cm x 75 cm, cada módulo da Ecopista pode gerar até 25 watts por hora. O uso de 20 módulos pressionados por cerca de 20 a 30 pessoas ao longo de uma hora pode gerar 500 watts. “A ideia é capturar a energia regenerativa, aquela que as pessoas já estariam gerando e seria desperdiçada”, observa Amaral.

O projeto é acompanhado de mostradores que apresentam em tempo real a energia obtida. É possível utilizar a tecnologia em diferentes tipos de eventos. Em outubro do ano passado, o Coldplay virou notícia ao anunciar sua nova turnê “eco-friendly”, que seria alimentada pela animação do público sobre o piso cinético. A pista já vem sendo usada faz tempo. Em 2011, por exemplo, foi levada para o Rock in Rio e usada durante os intervalos de shows do Palco Mundo. Em 2013, um palco sustentável foi criado com os módulos no Carnaval de Salvador. Na ocasião, a energia gerada ajudou a alimentar as luzes dos shows.

A fabricação da Ecopista é feita na Holanda com um custo médio de importação e transporte de cada módulo em torno de 5 mil euros (R$ 28,4 mil). A tecnologia também faz parte dos produtos da Ecogreens no Brasil.

 

Gramado acende refletores

Conceito semelhante ao da Ecopista foi utilizado no campo de futebol do Morro da Mineira, no Catumbi, zona central do Rio de Janeiro. Em 2014, a área foi reinaugurada com uma camada de 200 placas capazes de absorver energia cinética gerada pela atividade dos jogadores. A inovação veio de uma parceria entre a Prefeitura do Rio de Janeiro, por meio do Programa Rio + Social, e a Shell, com tecnologia da startup britânica Pavegen.

Na época, a carga acumulada nos jogos era combinada à energia solar capturada por painéis instalados no teto de uma escola de samba da região. A união das tecnologias resultava na geração de 2 quilowatts por hora, o suficiente para manter seis refletores de LED do campo acesos por até 10 horas.

Mas o sistema ainda requer alguns ajustes. No Morro da Mineira, ele funcionou por cerca de seis meses. “A iluminação ficou precária e tivemos que colocar energia normal de novo”, relata o morador Aldir Silva, presidente da Associação de Moradores da Mineira. Com a descontinuidade do projeto pelas instituições parceiras, as placas foram retiradas na última reforma do campo, há mais de um ano.

 

Microalgas produzem biocombustíveis

Em Curitiba, pesquisadores da Universidade Federal do Paraná (UFPR) estão usando microalgas, organismos unicelulares de crescimento rápido e presentes em rios, mares, mangues e no solo, para transformar resíduos sólidos não recicláveis em energia elétrica. O professor André Bellin Mariano, do Núcleo de Pesquisa e Desenvolvimento em Energia Autossustentável (NPDEAS) da universidade, explica que esses organismos são usados para tratar efluentes e emissões devido à sua capacidade de produzir oxigênio.

No projeto, o lixo é incinerado, sendo transformado em calor, cinza, água e gases, principalmente gás carbônico. O calor é transferido para a água, gerando o vapor que é usado em uma usina termoelétrica da UFPR. A energia obtida no processo é convertida em eletricidade.

Já os gases emitidos na queima do lixo são capturados e absorvidos pelas microalgas por meio de um fotobiorreator compacto, desenvolvido pelos pesquisadores. O fotobiorreator é um equipamento que usa uma fonte de luz na transformação da matéria-prima em determinados produtos. Isso é feito a partir de agentes biológicos como células, micro-organismos e enzimas. No caso do equipamento da UFPR, são usadas microalgas para absorver gás carbônico e converter em açúcares.

 

É após a absorção das emissões e nutrientes presentes no fotobiorreator que ocorre a produção de uma biomassa em um biodigestor acoplado. Esse tipo de equipamento é conhecido por tratar os resíduos orgânicos da agroindústria, produzindo gás e fertilizantes a partir deles. Ao final do processo no biodigestor, é possível separar a biomassa de aplicação industrial e recuperar uma água em qualidade que pode ser reutilizada na agricultura.

A biomassa produzida pelas microalgas, por sua vez, pode ser usada na produção de biocombustíveis, rações e indutores de crescimento vegetal, enquanto as cinzas resultantes da incineração dos resíduos podem ser encaminhadas para mistura de asfalto ou concreto. Cerca de 100 kg de resíduos incinerados podem ser convertidos em 5 kg de cinzas.

O equipamento desenvolvido pela UFPR é capaz de incinerar 50 kg de lixo por hora, o suficiente para fornecer energia elétrica para até oito residências. Hoje, a energia obtida é usada no Centro Politécnico da universidade.

Plantas geram luz

Batizado de Living Light Lamp, o projeto da designer holandesa Ermi van Oers, em parceria com a startup Plant-e, utiliza plantas para gerar energia limpa desde 2016. Nesse caso, a eletricidade obtida é extraída no processo de fotossíntese dos vegetais. Isso é possível porque, ao passar p

or esse processo, eles liberam compostos orgânicos no solo, o que leva bactérias a uma reação que gera prótons e elétrons. Uma “célula combustível”, desenvolvida pela Plant-e, captura essa energia e a transforma em eletricidade.

 

Quanto mais saudável o vegetal, mais energia poderá ser aproveitada. A estimativa é que uma planta bem cuidada possa produzir cerca de 0,1 megawatt. Isso é o suficiente para o funcionamento da lâmpada que vai junto com o produto. Ela funciona bem como um abajur, sem iluminar completamente o ambiente.

As dez primeiras lâmpadas do projeto foram lançadas em 2020, com um custo para os interessados de 1,5 mil euros (R$ 8,5 mil). A startup continua recebendo feedbacks dos clientes, que podem acender a lâmpada ao tocar a planta.

 

 

 

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Azul pretende utilizar combustível renovável em seus voos no Brasil

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Os discursos durante o Congresso Mercado Global de Carbono foram marcados por falas a respeito de sustentabilidade e inovação tecnológica para a otimização do uso da energia no país.

A companhia aérea Azul quer começar a utilizar biocombustíveis em seus voos no Brasil. Em conversas com fabricantes de aviões, a Azul demonstrou interesse em viabilizar a mistura de um Combustível de Aviação Sustentável (SAF – sigla em inglês) com o querosene de origem fóssil.

A informação foi dada pelo CEO da empresa, John Rodgerson, durante o Congresso Mercado Global de Carbono, organizado pela Petrobras e pelo Banco do Brasil. O CEO ainda destacou a potencialidade do Brasil na produção do SAF, que pode ser produzido por meio da atividade agropecuária, e criticou os preços dos combustíveis no país:

“Se nós usarmos o que temos no Brasil, alguns lugares têm três safras ao ano e podem produzir SAF. Podemos começar a abastecer nossas aeronaves em um preço quase igual ao que temos hoje [do querosene] (…) Já estou pagando o preço mais caro do mundo aqui no Brasil para abastecer nossas aeronaves.”

A Azul ainda pretende oferecer uma compensação aos seus clientes sobre a emissão de carbono em voos no Brasil. Segundo John Rodgerson, “em dois meses na Azul você vai poder fazer isso” e o custo adicional seria de 75 reais.

 

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Shell Brasil solicita licença ambiental para projetos de eólicas em alto-mar no país

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Pedido abrange áreas nas regiões Sudeste, Sul e Nordeste

A Shell Brasil informa que deu entrada esta semana em pedidos de licenciamento ambiental junto ao Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e Recursos Naturais (IBAMA) para geração de energia eólica offshore em seis áreas, nos estados do Piauí, Ceará, Rio Grande do Norte, Espírito Santo, Rio de Janeiro e Rio Grande do Sul.

Estes seis projetos em desenvolvimento, juntos, terão capacidade instalada de 17GW. A iniciativa demonstra o compromisso da Shell com o Brasil, bem como a materialização da estratégia “Impulsionando o Progresso”, centrada nas metas de descarbonização para a transição energética.

Enquanto aguarda a definição do restante da regulamentação que guiará o desenvolvimento desses projetos no país, o envio do Formulário de Caracterização de Atividade (FCA) ao IBAMA é um primeiro passo para garantir o melhor estudo das áreas e o desenvolvimento sustentável e responsável dos investimentos necessários para o licenciamento. Os estudos ambientais começarão ainda em 2022.

“Com mais de 20 anos de atuação em energia eólica no mundo e mais de 50 anos de tradição em projetos offshore, a Shell pretende aliar sua expertise nestas duas frentes com o objetivo de fornecer mais energia e energia limpa para o país,” afirmou Gabriela Oliveira, gerente de Geração Renovável da Shell no Brasil.

 

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Falta de lixo para geração de energia na Suécia

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Por esta, os suecos certamente não esperavam. País modelo no que diz respeito à economia sustentável, a Suécia foi tão longe no esforço de reciclar a maior quantidade possível de resíduos sólidos urbanos, que está faltando lixo para outra área estratégica da economia circular: a produção de eletricidade a partir da queima dos detritos.

O problema vem desde o começo da década de 2010, quando a balança pendeu definitivamente para o prato da reciclagem, deixando o prato da geração de energia a partir do lixo quase vazio. A Suécia recicla mais de 1,5 bilhão de garrafas e latas anualmente, uma quantidade extraordinária para um país cuja população não chega a 10 milhões de habitantes. Por causa do hábito arraigado de juntar os resíduos para o serviço de reciclagem, os suecos produzem apenas 460 kg de lixo por ano, quando a média europeia é de 525 kg.

Menos de 5% dessa quantidade acaba em aterros sanitários. Especialmente em pequenas cidades, não é incomum que 99% do lixo produzido seja reutilizado. O resultado é um pronunciado déficit de insumos para as mais de três dezenas de instalações de incineração de resíduos que produzem energia elétrica e aquecem casas no país. É claro: se o lixo produzido pelos suecos é insuficiente para o pleno funcionamento das instalações, o país tem menos energia disponível.

A saída tem sido, já faz também alguns anos, importar lixo de países que se dispõem a vendê-lo, como a vizinha Noruega, a Grã-Bretanha, a Irlanda e a Itália, entre outros, para garantir que a energia elétrica continue sendo gerada.

INDUÇÃO FORÇADA – A origem remota desta distorção está no crescente endurecimento do governo sueco no que diz respeito à coleta de lixo, que transformou a política do país para o segmento numa das mais rígidas da Europa.

Os cidadãos da Suécia pagam, por exemplo, uma taxa de recolhimento de lixo que é proporcional à quantidade que eles produzem, ou seja, para não sofrer com altas taxas, os suecos são como que obrigados a controlar a sua produção de lixo. Além do mais, se o lixo orgânico não estiver de acordo com as especificações indicadas pelo governo, ele não é recolhido.

Assim, para economizar, é preciso não só diminuir a produção de lixo, como também fazer a separação correta dos resíduos praticamente o tempo todo. O sistema funciona de maneira impecável. Todos os resíduos separados são religiosamente levados aos centros de coleta. Depois, todo o lixo que pode ser reciclado é redirecionado para os centros de reciclagem disponibilizados pelo governo. O que não pode, é encaminhado às termelétricas na forma de biogás ou lixo inflamável, para posterior geração deste tipo de energia.

Um benefício adicional dessa forma de produção de energia elétrica é que, além dela ser mais barata por ser obtida do lixo incinerado, ela consegue reduzir as possíveis toxinas que poderiam prejudicar o solo em aterros sanitários.

O MUNDO E O BRASIL – Mas há outros países que também estão tratando o lixo de uma maneira cada vez mais sustentável, com destaque para a China, o Japão e o Canadá. A China, por exemplo, anunciou em 2017, numa reunião na Organização Mundial do Comércio (OMC) que reduziria as importações de lixo plástico e papel.

Mas agora o país parou definitivamente de importar esses resíduos – inclusive o plástico. Antes, a China importava mais da metade do lixo reciclável do mundo, política promovida na década de 1980 para obter as matérias-primas que estavam escassas no país.

O Japão é outro país que leva a sério a reciclagem. Além do compromisso ambiental, o país precisa gerenciar de forma eficiente os milhões de resíduos gerados pela população, por conta da falta de espaço para o armazenamento.

Os cidadãos japoneses gerenciam rigorosamente os seus próprios resíduos através de um sistema de classificação e horários de coleta que eles cumprem à risca. De modo geral, as famílias separam o lixo em cerca de 35 categorias, que posteriormente são transferidas para os centros de reciclagem. Atualmente 90% do lixo urbano sólido produzido no Japão são reciclados.

Já o Canadá não possui, na verdade, uma alta taxa de reciclagem, mas conta com uma cultura de economia circular profundamente enraizada, que leva os canadenses a vender ou doar produtos em desuso, ao invés de descartá-los. Eles também são especialistas em reciclagem de pneus, pois usam o material para misturar com o asfalto para a construção de estradas ou de pisos para playgrounds.

Além disso, o Canadá também dispõe de muitos locais para o descarte de bitucas de cigarro, por este ser um dos resíduos mais poluentes do planeta. O curioso é que, das bitucas coletadas, tudo é reaproveitado, desde o tabaco que resta no cigarro (para compostagem) até o invólucro, que é incorporado na produção de plásticos para bancos de parque e palets, por exemplo.

Quanto ao Brasil, se é um dos campões mundiais na reciclagem de latas de alumínio, recicla ainda só 3% dos resíduos sólidos em geral, tendo de conviver, ademais, com o esgotamento ou mesmo falta de aterros sanitários nas metrópoles. (Alberto Mawakdiye)

 

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