Uma equipa de investigadores do Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST), na Coreia do Sul, desenvolveu um gerador inovador que usa fibra de carbono para transformar gotas de chuva em eletricidade, abrindo novas possibilidades para sistemas de drenagem automática, alertas contra inundações e aplicações em infraestruturas urbanas sem necessidade de energia externa. Tech Xplore+1
Uma solução energética inspirada na chuva
O novo dispositivo, denominado S-FRP-DEG (Superhydrophobic Fiber-Reinforced Polymer Droplet-Based Electricity Generator), utiliza um polímero reforçado com fibra de carbono superhidrofóbico para captar energia diretamente do impacto de gotas de chuva sobre superfícies expostas, como telhados de edifícios. Tech Xplore
Ao contrário de geradores convencionais que dependem de metais propensos à corrosão, o material de fibra de carbono é leve, resistente e durável, características que o tornam adequado para instalação a longo prazo em ambientes externos sujeitos a chuva intensa. Dongas Ciência
Princípio de funcionamento
O gerador baseia-se num fenómeno semelhante à geração de carga estática:
- gotas de chuva carregadas positivamente tocam uma superfície superhidrofóbica carregada negativamente;
- ao separar-se rapidamente, transferem carga elétrica;
- essa energia é captada pelas fibras de carbono embutidas e transformada em corrente elétrica. Tech Xplore
Esta interação rápida entre gota e superfície permite gerar sinais elétricos quase instantaneamente, sem necessidade de baterias ou fontes de energia adicionais.
Testes em laboratório e demonstrações práticas
Em ensaios de laboratório, uma única gota de chuva — com aproximadamente 92 microlitros — produziu até 60 volts e alguns microamperes de corrente. Quando quatro unidades do gerador foram conectadas em série, o sistema foi capaz de alimentar brevemente 144 lâmpadas LED, demonstrando a escalabilidade da tecnologia. Tech Xplore
Experiências em ambientes reais foram também realizadas através da instalação de unidades em telhados e condutas de drenagem, onde foi observado que a frequência e intensidade dos sinais elétricos variavam com a intensidade da chuva. Isso permite, por exemplo, que o sistema diferencie entre chuva fraca, moderada e forte e ative mecanismos de drenagem ou alerta conforme necessário. Tech Xplore
Vantagens sobre tecnologias anteriores
Os geradores tradicionais à base de metal tendem a sofrer corrosão devido à exposição contínua à humidade e poluentes urbanos, o que compromete a sua performance ao longo do tempo. O uso de compósitos de fibra de carbono evita esse problema, mantendo desempenho estável mesmo em condições ambientais adversas. Dongas Ciência
Além disso, a utilização de um revestimento inspirado na folha de lótus aumenta a repelência à água e evita acumulação de poeira e fuligem, contribuindo para um desempenho mais consistente. Seoul Economic Daily
Aplicações práticas e perspetivas futuras
Segundo o professor Young-Bin Park, líder da investigação, esta tecnologia pode ser utilizada para alimentar sistemas de controlo de água pluvial, bombas de drenagem e sistemas de aviso automático de cheias, todos funcionando sem depender de energia elétrica externa ou baterias. Tech Xplore
Os investigadores também sugerem que o conceito pode ser expandido para outras áreas, incluindo aplicações em sistemas de mobilidade — como veículos ou aeronaves — onde compósitos de fibra de carbono já são amplamente utilizados. Tech Xplore
Desafios e passos seguintes
Apesar dos resultados promissores, ainda são necessários esforços adicionais para otimizar a eficiência em escalas maiores e reduzir os custos de produção em massa. Ensaios em localidades com diferentes padrões climáticos ajudarão a avaliar a robustez e a durabilidade do gerador em condições variáveis.
Os pesquisadores esperam que, com avanços adicionais, dispositivos baseados neste princípio possam complementar fontes de energia renováveis tradicionais, como painéis solares e turbinas eólicas, contribuindo para sistemas urbanos mais resilientes e sustentáveis.
