Procurar novas soluções de energia verde a partir do mar
Os campos verdes estão a abrir-se em todo o mundo, à medida que os investigadores fazem incursões no sentido de melhorar a eficiência de veículos novos e emergentes mais sustentáveis e de um novo biocombustível e produção de energia a partir do mar.
Por exemplo, os cientistas da Universidade de Flinders publicaram recentemente os resultados de três estudos diferentes – que visam métodos potenciais e tecnologias futuras para captar eficazmente a energia das ondas do mar, produzir biocombustível de microalgas marinhas e melhorar a conversão catalítica em motores.
No primeiro estudo, os peritos em nanotecnologia da Universidade de Flinders, incluindo o Professor Youhong Tang e o Doutor Steven Wang, juntamente com colegas chineses, desenvolveram um novo dispositivo de deteção de ondas que se alimenta a si próprio através da captação de energia das ondas do mar.
Os últimos resultados, publicados na revista Device, constituem o protótipo de um sensor de ondas híbrido auto-alimentado (HSP-WS), composto por um gerador eletromagnético e um nanogerador triboelétrico.
“Os resultados dos testes mostram que o HSP-WS tem sensibilidade suficiente para detetar até mesmo mudanças de amplitude de 0,5 cm nas ondas oceânicas”, diz o candidato a doutoramento Yunzhong (Steven) Wang, do grupo de investigação do Professor Tang, que está sediado no futuro centro de energia Tonsley da Universidade Flinders, em Adelaide.
Preencher a atual lacuna no espetro das ondas
O Professor Tang afirma que “os dados obtidos com o HSP-WS podem ser utilizados para preencher a atual lacuna no espetro das ondas, o que pode melhorar a eficiência da recolha de energia das ondas oceânicas”.
A amplitude das ondas oceânicas é um parâmetro fundamental no espetro das ondas. O atual espetro de ondas não suporta dados detalhados sobre as amplitudes de onda inferiores a 0,5 m. Os sensores comuns de dados oceânicos baseados em radar têm dificuldade em monitorizar ondas de baixa amplitude porque a amplitude da onda medida é frequentemente ocultada pelo ruído ambiental.
Além disso, os investigadores afirmam que os dispositivos de captação de energia de ondas de baixa amplitude carecem de orientação adequada para uma colocação óptima, o que afecta significativamente a sua eficiência de captação de energia.
Entretanto, o cientista de materiais em nanoescala, Matthew Flinders Professor Tang, juntou forças com o especialista em aquacultura Professor Jianguang Qin e outros investigadores da Universidade de Flinders para experimentar uma nova forma de aumentar a produção de microalgas sustentáveis e de crescimento rápido para biocombustível ou outras matérias-primas.
“A produção em massa de microalgas é um foco de investigação devido aos seus aspetos promissores para a alimentação sustentável, compostos biofuncionais, nutracêuticos e matéria-prima para biocombustíveis”, afirma o Professor Tang.
“Pela primeira vez, este estudo foi capaz de aumentar o crescimento das algas e a acumulação de lípidos em simultâneo, produzindo biomoléculas essenciais para a terceira e quarta geração de matéria-prima para biocombustíveis”, acrescenta.
A nova abordagem cria uma mudança espetral de luz eficaz para o aumento da fotossíntese numa microalga verde, Chlamydomonas reinhardtii, utilizando um fotossensibilizador de emissão induzida por agregação (AIE).
O Professor de Aquacultura Jian Qin afirma que a cultura de microalgas à escala industrial para a produção de lípidos e biomassa continua a ser um desafio.
“No entanto, os ácidos gordos poli-insaturados (AGPI) derivados de microalgas continuam a ser uma alternativa promissora aos combustíveis fósseis limitados em termos de stocks, tendo em conta o recente aumento dos preços e a procura futura, bem como a minimização das emissões de carbono com uma eficiência 10 a 50 vezes superior à das plantas terrestres. Os AGPI também têm funções de promoção da saúde para aplicações biomédicas e farmacêuticas”, afirma.
Outro grupo de investigação da Faculdade de Ciências e Engenharia da Universidade de Flinders publicou um artigo sobre uma nova e promissora técnica nanotecnológica para uma utilização mais eficiente dos combustíveis.
“A necessidade de soluções energéticas sustentáveis está a orientar a investigação para os combustíveis verdes”, afirma a Professora Associada de Química Melanie MacGregor, da Universidade de Flinders. “Uma abordagem promissora envolve a conversão eletrocatalítica de gases, que requer superfícies catalisadoras eficientes.”
“Neste estudo, desenvolvemos e testámos um revestimento hidrofóbico de octadieno (OD) depositado por plasma para aumentar o rendimento das reações eletrocatalíticas”, revela.
“Os nossos resultados indicam que estas nano-filmes, combinadas com micro-texturas, podem melhorar a disponibilidade dos gases reagentes na superfície do catalisador, limitando simultaneamente o acesso à água”, acrescenta.
“Esta abordagem é promissora para informar o futuro desenvolvimento de materiais catalisadores para a conversão eletrocatalítica de azoto e dióxido de carbono em combustíveis verdes.”