UNIVERSIDADE DE AVEIRO ESTUDA O FUTURO SEM PILHAS

Quem diria que, um dia, o coelho da Duracell poderia correr sem as pilhas que lhe dão o nome? Na cabeça da maioria das pessoas, a probabilidade não deve ser muita alta, mas a realidade é que esta possibilidade é muito mais verosímil do que parece. É para um futuro sem pilhas e fios que Nuno Borges Carvalho trabalha.

O investigador do Departamento de Electrónica, Telecomunicações e Informática da Universidade de Aveiro é o principal responsável por uma série de elementos que se encontram na dianteira do desenvolvimento de produtos que funcionem sem recurso a pilhas.

Entre os diferentes projetos atualmente a decorrer na Universidade de Aveiro, o professor destaca um soalho que alimenta os objetos que se encontram em cima dele ou um sistema para colocar sensor em rolhas de cortiça. Tudo para "retirar pilhas de todos os utensílios que existem em casa".

"No nosso grupo dedicamo-nos à produção de aparelhos que funcionem através de wireless power transmission. Vamos buscar energia ao ar ou a outros locais, com recurso a tecnologia de indução mútua ou utilizando uma antena receptora de energia", explica ao Expresso Nuno Borges Carvalho. 

Nuno Borges Carvalho realça que todos estes projetos ainda são só protótipos, e que ainda há que percorrer um longo caminho até estarem disponíveis comercialmente. Os que estão mais próximos são cientistas do MIT, nos EUA, que estão prestes lançar produtos do género no mercado, como televisões ou impressoras. 

Destes produtos, o projeto que até agora mais se destacou foi o do comando de televisão sem pilhas, da responsabilidade de Alírio Boaventura.

O estudante de nacionalidade cabo-verdiana, que se encontra a fazer doutoramento sob orientação científica de professor Nuno Borges de Carvalho, viu em março o seu trabalho distinguido pelo Institute of Electrical and Electronics Engineers.

Notícia do semanário EXPRESSO

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NOVA LÂMPADA TUBULAR DA PHILIPS PROMETE DUPLICAR EFICIÊNCIA ENERGÉTICA

A gigante da indústria luminotécnica Philips anunciou que desenvolveu a lâmpada mais eficiente do mundo  na cor "branco quente" utilizando tecnologia LED. Projetada para substituir a iluminação fluorescente tubular que é amplamente utilizada em escritórios e instalações industriais, o novo TLED (tubo de díodos emissores de luz) tem o potencial de reduzir o consumo de energia em todo o mundo de forma significativa. A inovação na indústria de iluminação LED é geralmente medida com base em dois aspetos - a redução de custos e melhorias de eficiência. O primeiro é refletido no preço final enquanto o segundo é medido em termos de lumens por watt (lm/W), que traduzem a quantidade de luz visível emitida em função do consumo de energia elétrica.

De acordo com um Philips, o novo protótipo de tubo de iluminação produz 200 lm/W e deverá custar apenas um pouco mais(?) do que as lâmpadas fluorescentes tubulares tradicionais que produzem tipicamente entre 58 e 93 lm/W. 

Mas, sem dúvida, a inovação mais significativa com o novo TLED é que este produz branco quente (~ 2700K), o tipo de luz que maioria das pessoas prefere para a iluminação interna. Uma maneira fácil de aumentar a eficiência da lâmpada é aumentar a temperatura de cor. Assim, o facto de Phillips ter conseguido manter a temperatura neste intervalo inferior, embora atingindo os 200 lm/W, é ainda mais impressionante.

Globalmente, a iluminação representa 15-19% do consumo total de energia e as contas de iluminação do tubo fluorescente por mais da metade do mercado de iluminação. No contexto deste anúncio recente, a nova lâmpada da Philips chegará ao mercado no verão de 2015 e terá potencial para reduzir o consumo de energia em todo o mundo em mais de 7%.

MAIS TRABALHO, MAIS CONSUMO, MENOS PRODUTIVIDADE.

Confesso que tenho alguma dificuldade em compreender os reais motivos e sobretudo o alcance e razoabilidade de algumas das medidas que, a um ritmo desenfreado, são anunciadas na procura do famoso ajustamento e equilíbrio das contas públicas nacionais. Uma das mais recentes e que poderá ser já incluída no orçamento retificativo a apresentar no final do mês pelo executivo, é o aumento do horário de trabalho das 35 para as 40 horas semanais na função pública. Segundo as contas do Governo esta medida permitirá uma poupança de 76 milhões de euros, se forem contabilizados os ganhos com a redução das horas extraordinárias. Por esta altura não haverá cidadão português que não duvide, no mínimo, das contas e previsões que debitam os “exceles” dos nossos (des)governantes. Uma das maiores interrogações que esta medida encerra e que deriva da falta de sustentação que sombreia estas estratégias é se foram feitas contas, por exemplo, aos fatores contrários que podem anular, pelo menos parcialmente, as expetativas governamentais. Refiro-me concretamente ao consumo de energia na administração pública que ultrapassa os 500 milhões de Euros anuais. Deste valor, cerca de 270 milhões são consumidos por edifícios públicos, ou seja, por quem lá trabalha. Só o consumo de eletricidade na função pública representa 10% do total nacional. 

Mais 256 horas de trabalho anual (mais ou menos o número de dias úteis por ano) implicam maior consumo de energia. Este fato é inegável e incontornável. Resta saber em que medida este acréscimo afetará a poupança prevista e, sobretudo, se trabalhar mais uma hora por dia resultará num incremento de produtividade que justifique a medida. Tenho as minhas dúvidas. Mais horas de trabalho e maior produtividade nem sempre são uma relação linear e proporcional. 

Qualquer economista concorda que a fórmula para um crescimento económico sustentável é a produtividade. Sem aumento de produtividade, o crescimento económico resulta sempre num aumento da inflação. Quando se diz produtividade, pensa-se em produtividade do fator trabalho. Mas existe outra produtividade que tem cada vez mais um papel central: a produtividade energética que representa a razão entre a riqueza produzida e o consumo de energia. É fundamental para um país como Portugal melhorar a produtividade energética. Por um lado, as importações de produtos energéticos representam quase 50% do défice da nossa balança comercial. Por outro lado, os custos da energia vão continuar a sua trajetória ascendente nos próximos anos. No entanto, a intensidade energética (consumo de energia primária por um milhão de euros de PIB), em Portugal, tem continuado a divergir da média europeia. A produtividade energética deveria presidir a todas as decisões de política energética, o que não acontece hoje. Veja-se o exemplo da eletricidade em Portugal Continental, Açores e Madeira, que continua a ser subsidiada sendo os preços do kWh mantidos artificialmente baixos pelo Estado, através do défice tarifário. Uma perversão do incentivo: quanto mais energia gastamos maior é o valor total que o Estado gasta em subsídio à minha energia. Os custos de ser ineficiente são mais baixos e os investimentos em eficiência energética menos atrativos. Como podemos esperar mais produtividade energética dos agentes económicos quando incentivamos o seu contrário?

HORA DO PLANETA: HOJE ÀS 20H30, ATREVA-SE A CONTRIBUIR PARA A SUSTENTABILIDADE DO SEU PLANETA!

A Hora do Planeta assinala-se anualmente desde 2007 e é uma iniciativa da WWF – World Wide Foundation. É um dos momentos do ano mais esperado para milhões de pessoas que insistem em fazer melhor, todos os dias, pela sua sustentabilidade. Hoje, entre as 20h30 e as 21h30, cidadãos, instituições, empresas e comunidades de todo o mundo desligam as luzes numa ação simbólica para chamar a atenção de quem ainda pensa que a sustentabilidade é um chavão académico. O objetivo á alertar para a necessidade de se promover um consumo mais racional de energia, evitando desperdícios e utilizações desnecessárias. É a maior ação ambiental voluntária do mundo e é fácil perceber porquê. Para participar, basta a qualquer cidadão desligar as luzes e equipamentos que consomem eletricidade durante uma hora. Fácil! 

 

Em 2013, mais de 150 países e territórios vão participar no evento, um recorde em relação às edições anteriores. Palestina, Tunísia, Galápagos, Suriname, Guiana Francesa, Santa Helena e Ruanda estão entre aqueles que entraram na Hora do Planeta pela primeira vez.

Atualmente 70% da eletricidade produzida no mundo é obtida através de combustíveis fósseis. 

 As consequências ambientais e económicas são bem conhecidas e urge combater, à escala local com consequências globais, o desmesurado uso de energia elétrica em situações que poderiam muito bem ser evitadas.

É um gesto, um compromisso que cada um de nós pode e deve assumir consigo próprio, com os seus semelhantes e com o mundo que nos alberga. Lembre-se que as gerações futuras viverão no planeta que nós lhes legarmos, para o bem ou para o mal.

Adira à Hora do Planeta. Não custa nada.

QUEIMAR O SOL "ENTERRADO"

A energia solar é muitas vezes criticada pela sua baixa eficiência – tipicamente apenas cerca de 10% da luz solar que atinge um comum painel solar comercial será convertida em eletricidade. Críticas semelhantes são atribuídas aos biocombustíveis, que têm uma taxa de conversão de energia solar-combustível  inferior a 2%. Mas como comparar essas eficiências com outras fontes de energia como o petróleo?
Primeiro consideremos o seguinte. Na realidade e apesar de tudo o que se possa dizer, apenas existem três fontes primárias de energia: nuclear, geotérmica e solar (pode existir uma pequena exceção que é a energia das marés, alimentada pelas forças gravitacionais tanto do sol como da lua). A energia solar é a fonte original da biomassa, da energia eólica, dos combustíveis fósseis, e até mesmo da energia hidroelétrica. O sol cria gradientes de temperatura na superfície da Terra, que geram o vento. A fotossíntese da biomassa vegetal é produzida por fotões solares. É essa biomassa que ficou enterrada ao longo de milhões de anos e que contribuiu para a formação do petróleo que hoje se extrai do subsolo. As centrais hidroelétricas aproveitam a energia potencial da água. Mas a água tem de surgir de alguma forma. É o sol que cria a água no estado líquido através da evaporação, que é posteriormente libertada sob a forma de chuva.
Essas “fontes” de energia - eólica, biomassa e hídrica - acabam por não ser verdadeiramente fontes primárias de energia. São apenas maneiras diferentes de converter a energia solar noutra forma.

Ao comparar estes tipos de energias, é importante pensar sobre a eficiência com que cada tipo converte a energia solar noutra forma útil de energia. Nos casos da eólica, hídrica e solar, a forma utilizável de conversão é geralmente eletricidade; com biomassa e petróleo, obtemos vários combustíveis líquidos que podem ser usados para mover seu carro ou gerar eletricidade.
Sabemos que a eficiência da conversão do painel solar é de, tipicamente, cerca de 10%, e a eficiência de conversão de sol em biomassa é de aproximadamente 2%. Como se poderá constatar, estes valores acabam por ser muito bons!
Vamos olhar para os combustíveis fósseis, petróleo em particular. Apesar da existência de uma teoria que sustenta a formação inorgânica do petróleo, a ciência continua a explicar a formação deste hidrocarboneto de origem fóssil como o resultado da evolução geológica do planeta. De uma forma simples, o petróleo resulta da acumulação de matéria orgânica vegetal e animal ao longo de milhões de anos que foi sendo coberta por formações rochosas sedimentares cujo peso conjugado com o calor da terra, formou  a matéria negra e viscosa a que chamamos crude ou simplesmente petróleo. Embora existam registos da utilização de uma matéria escura e pastosa na construção de estradas e impermeabilizações ou até mesmo para queima que remontam a 4000 a.c., a era moderna da exploração de petróleo inicia-se em 1859, na Pensilvânia (EUA). Certo é que o “ouro negro” como é hoje designado, se manteve “escondido” durante dezenas de milhões de anos no interior da terra, mais ou menos próximo da superfície. É pelo facto de demorar todo este tempo a formar-se que o petróleo “encaixa” nas designadas fontes energéticas não renováveis.

 Abundante e energeticamente denso, o petróleo permitiu ao mundo desenvolver-se e produzir coisas incríveis. E todos nós consideramos que os combustíveis fósseis, incluindo o petróleo, como fonte de energia, são eficientes. Mas, estes são, na verdade, utilizados como uma forma secundária de energia.
Vamos observar as taxas de eficiência de cada etapa da “produção” de petróleo:
- Primeiro, é necessário luz solar para fazer crescer as plantas (matéria orgânica) através da fotossíntese, num processo de baixa eficiência (1,7%)*.
- Apenas uma escassa percentagem destas plantas (2%)*, ficou “aprisionada” no subsolo da Terra e contribuiu para a formação do petróleo.
- Cerca de 74%* desta biomassa “aprisionada” se transformou em petróleo.
- Apenas cerca de 2,8%* do petróleo formado ficou em jazidas acessíveis e exploráveis.
- Aproximadamente 25%* desse petróleo é recuperável pelo ser humano.
- Cerca de 90% do petróleo extraído é refinado em produtos petrolíferos – incluindo combustíveis - uma vez que cerca de 10% é absorvido no processo de extração e da própria refinação.
- Finalmente, os motores de combustão interna possuem cerca de 20% de eficiência.
Fazendo algumas contas com base nestes números conclui-se que o petróleo enquanto fonte de energia e desde a conversão de energia solar noutra forma de energia (mecânica, eletricidade ou calor) possui uma eficiência de apenas 0,000003%.

Dito de outra forma, se quisermos 1 Watt de energia a partir de painéis solares fotovoltaicos dos que atualmente de vendem, precisamos de cerca de 10 Watt de luz solar. Se quisermos 1 Watt de energia a partir de biomassa, vamos necessitar de cerca de 50 Watt de luz solar. E se pretendermos 1 Watt de energia a partir do petróleo, necessitamos de mais de três milhões de Watt de luz solar.
Felizmente, hoje em dia já não precisamos apenas no processo natural "terrestre" de formação de combustíveis. Temos, ainda, alguma abundância de petróleo armazenado na crosta, mas cada vez mais caro de extrair. Quando este petróleo acabar  temos maneiras  de produzir  combustíveis sintéticos usando biomassa bem mais eficientes do que a forma como o faz a Terra naturalmente. O  petróleo é abundante, por agora, mas como se vê, a energia solar e da biomassa são muito mais eficientes.

(*) Referência:  “Burning Buried Sunshine: Human Consumption of Ancient Solar Energy” - Jeffery Duke.
Mesmo considerando outros valores típicos de eficiência por consulta de outras fontes, a ordem de grandeza concluída nesta abordagem não se altera significativamente.