Geradores higroelétricos para a captação de energia construídos a partir de nanoestrutura de grafite e celulose
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Data
2020-02-27Primeiro membro da banca
Jauris, Carolina Ferreira de Matos
Segundo membro da banca
Köhler, Mateus Henrique
Metadata
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Dispositivos desenvolvidos para a colheita de energia (do inglês, Energy harvesting) apresentam características promissoras capazes de suprir dispositivos de baixa potência, como Internet das Coisas (IoT, do inglês Internet of things) e eletrônicos vestíveis. O fenômeno de adsorção de vapor de água para produzir energia elétrica, a higroeletricidade, tem sido inserido neste contexto para suprir a crescente demanda energética no cotidiano. Quando expostos a variação da umidade, alguns sólidos adquirem carga devido à partição assimétrica dos íons provenientes do vapor de água. Geradores higroelétricos têm sido construídos fundamentados neste fenômeno e são capazes de gerar consideráveis energias através da captação de íons do vapor da água. Na literatura atual, encontramos higrogeradores que produzem uma tensão em circuito aberto próxima a 0,2 V e uma potência de saída próxima a 0,120 W. Entretanto, os higrogeradores até então descritos na literatura apresentam estruturas de construção complexa, processos demorados e materiais de alto custo. Neste trabalho, desenvolvemos um dispositivo eficiente, flexível, de baixo custo baseado na geração de eletricidade a partir da sorção de água sobre papel revestido com nanoestruturas de carbono. A fim de aumentar a partição dos íons proveniente da água, o carbono nanoestruturado foi impregnado com diferentes substancias ácidas e básicas. O gerador higroelétrico de maior eficiência alcançou tensões próximas a 0,5 V em circuito aberto e potência máxima de 0,72 W. Utilizando 15 pilhas (diâmetro de 2 cm) deste higrogerador de maior eficiência conectadas em série, foi possível acender um painel com inúmeros LEDs conectados em paralelo.
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