Novo motor usa o frio congelante do espaço para gerar energia à noite

O dispositivo é baseado em um motor Stirling, um tipo de máquina projetada para converter calor em movimento mecânico. Ao contrário dos motores de combustão interna, que requerem uma grande diferença de temperatura para funcionar de forma eficiente, os motores Stirling podem funcionar com diferenças de calor muito menores. Jeremy Munday, professor de engenharia elétrica e de computação na UC Davis e co-autor do estudo, explicou que o contraste de temperatura pode ser tão modesto quanto aquele entre uma xícara de café quente e o ar circundante.

“Esses motores são muito eficientes quando existem apenas pequenas diferenças de temperatura, enquanto outros tipos de motores funcionam melhor com diferenças de temperatura maiores e podem produzir mais potência”, disse Munday.

Numa configuração típica, um lado de um motor Stirling é mantido quente enquanto o outro lado é resfriado. O contraste de temperatura aciona um pistão, que por sua vez produz energia mecânica.

“Se você simplesmente colocá-lo sobre a mesa, ele não produzirá energia por si só, porque todos os lados têm a mesma temperatura”, disse Munday.

Usando o espaço profundo como reservatório frio

Normalmente, uma diferença de temperatura é criada pelo aquecimento de um lado do motor com uma fonte de combustível. Em vez de queimar combustível, Munday e o pesquisador Tristan Deppe exploraram se o lado frio poderia estar ligado a algo muito mais frio e distante: o espaço profundo.

“Na verdade, ele não precisa tocar fisicamente o espaço, pode apenas interagir radiativamente com o espaço”, disse Munday. Em uma noite clara e fria, o calor irradia naturalmente do seu corpo em direção ao céu, o que faz com que sua cabeça fique mais fria. A equipe pretendia usar o mesmo efeito.

Seu projeto coloca um motor Stirling simples (essencialmente um pistão acionando um volante) no topo de um painel que atua como uma antena irradiadora de calor. Todo o sistema fica ao ar livre à noite. O solo fornece calor a um lado do motor, enquanto o painel libera calor para cima, conectando efetivamente o outro lado ao frio do espaço.

Experimentos noturnos mostram resultados promissores

Após um ano de testes noturnos, os pesquisadores descobriram que o dispositivo compacto poderia gerar pelo menos 400 miliwatts de potência mecânica por metro quadrado. Nas demonstrações, o motor alimentava diretamente um pequeno ventilador. Também foi conectado a um pequeno motor elétrico para produzir corrente elétrica.

Estes resultados mostram que quantidades significativas de energia podem ser capturadas do céu noturno. Segundo Munday, a abordagem funciona melhor em regiões com baixa umidade e céu consistentemente limpo. No futuro, a tecnologia poderá ajudar a ventilar estufas ou edifícios residenciais sem fontes de energia convencionais.

UC Davis registrou uma patente provisória relacionada à invenção.