A Azure Photon, uma spin‑off da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP), diz ter desenvolvido células solares capazes de alimentar dispositivos da “Internet das Coisas” (IoT, na sigla em inglês) com luz interior durante mais de uma década.
Em comunicado, os investigadores dizem que o mundo enfrenta “um problema crescente associado ao uso massivo de baterias descartáveis que alimentam pequenos dispositivos eletrónicos presentes no quotidiano”.
Esses dispositivos, conhecidos como IoT, incluem sensores de temperatura, humidade, movimento, qualidade do ar, etiquetas inteligentes, contadores, sistemas de monitorização e inúmeros equipamentos que recolhem e transmitem dados de forma contínua.
O número desses dispositivos está a aumentar rapidamente, salientam, devido à digitalização e à necessidade de recolher informação em tempo real. Estima‑se que, até 2030, existam mais de 40 mil milhões de dispositivos IoT em funcionamento.
Embora a maioria destes equipamentos tenha uma vida útil de cerca de dez anos, as baterias que os alimentam duram em média apenas dois anos, o que obriga a substituições frequentes, gerando um volume de resíduos sem precedentes.
É neste contexto que surge a Azure Photon. Os seus criadores referem que tem como propósito enfrentar diretamente este problema das baterias ao desenvolver células solares de perovskita capazes de gerar energia a partir da luz interior e alimentar dispositivos IoT durante toda a sua vida útil, eliminando a necessidade de baterias descartáveis.
A empresa foi fundada por Seyedali Emami e Jorge Martins, investigadores do Laboratório de Engenharia de Processos, Ambiente, Biotecnologia e Energia (LEPABE), e Adélio Mendes, Professor Catedrático do Departamento de Engenharia Química e Biológica (DEQB) da FEUP.
Uma tecnologia emergente com elevado potencial
Explicam os investigadores que as células solares de perovskita, um óxido de cálcio e titânio, são uma tecnologia fotovoltaica emergente produzida com materiais abundantes e de baixo custo, que se distingue pela sua capacidade excecional de produzir eletricidade mesmo sob baixa luminosidade.
Em ambientes interiores, dentro das nossas casas ou dos nossos escritórios, estas células já atingiram uma eficiência de conversão de energia recorde de 44,7 por cento, “superando largamente as tecnologias solares tradicionais de silício e filmes finos”, detalham. Esta eficiência permite transformar a luz artificial de escritórios, armazéns, lojas ou habitações inteligentes numa “fonte de energia limpa, contínua e suficiente para alimentar sensores e dispositivos IoT sem necessidade de manutenção frequente”, acrescentam.
Segundo equipa por detrás da Azure Photon, um dos avanços mais determinantes está no processo de selagem hermética assistida por laser, que protege as células solares contra humidade e oxigénio, dois dos principais fatores de degradação.
O método tradicional exige temperaturas superiores a 400 graus Celsius, incompatíveis com os materiais sensíveis das perovskitas. No entanto, o processo desenvolvido por esta equipa permite fundir a frita de vidro com laser mantendo a temperatura do dispositivo abaixo dos 100 graus Celsius, “garantindo uma durabilidade excecional”.
Avançam os investigadores que as células produzidas com esta tecnologia já demonstraram 2.500 horas de estabilidade em testes acelerados sob iluminação solar, “um marco essencial para a sua viabilidade comercial”.
Com esta inovação, a Azure Photon prepara‑se para lançar no mercado o primeiro dispositivo de perovskita hermeticamente selado com frita de vidro, “combinando elevada eficiência, longa vida útil e fiabilidade energética”, refere a spin-off.
Ao substituir baterias descartáveis por uma fonte de energia renovável e contínua, a empresa quer contribuir para reduzir resíduos eletrónicos, diminuir custos de manutenção e melhorar a eficiência energética de edifícios e operações, alinhando-se com as metas europeias de neutralidade carbónica e com os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável das Nações Unidas, nomeadamente energia limpa, inovação industrial, consumo responsável e ação climática.
