quarta-feira, 14 de dezembro de 2022

Madeira mergulhada na água produz eletricidade

 

Redação do Site Inovação Tecnológica - 12/12/2022

Hidrovoltaica produz electricidade mergulhando madeira na água
A equipe batizou seu método de extração de eletricidade da madeira nanoengenheirada de "hidrovoltaica".
[Imagem: Jonas Garemark et al. - 10.1002/adfm.202208933]


Nanotecnologia da madeira

Água e madeira poderão um dia ser tudo o que será necessário para fornecer energia elétrica para uma casa.

Jonas Garemark e colegas do Instituto Real de Tecnologia, na Suécia, decidiram explorar em detalhes o que acontece naturalmente depois que a madeira é colocada na água e a água evapora.

A transpiração é um processo no qual a água se move através de uma planta, ocorrendo constantemente na natureza. E esse processo produz pequenas quantidades de eletricidade, conhecida como bioeletricidade.

O que os pesquisadores descobriram é que, se um pouco de nanoengenharia for aplicada à madeira - além de um pequeno ajuste de pH - torna-se possível colher quantidades muito relevantes de eletricidade.

"No momento, podemos alimentar pequenos dispositivos, como uma lâmpada LED ou uma calculadora. Se quiséssemos alimentar um laptop, precisaríamos de cerca de um metro quadrado de madeira com cerca de um centímetro de espessura e cerca de 2 litros de água," disse contou a professora Yuanyuan Li, coordenadora da equipe. "Para uma casa normal, precisaríamos de muito mais material e água do que isso, então mais pesquisas são necessárias."

Hidrovoltaica produz electricidade mergulhando madeira na água
A madeira altamente porosa para colheita de hidroeletricidade foi preparada por meio de um tratamento químico de uma única etapa por imersão de madeira nativa em uma mistura de água/NaOH por 48 h a 6 °C.
[Imagem: Yuanyuan Li]

Hidrovoltaica

A equipe vem manipulando as estruturas microscópicas da madeira há algum tempo, para criar madeira transparente e opções mais verdes de isolantes térmicos.

Eles constataram que, ao alterar a composição em nanoescala da madeira, alteram-se também suas propriedades em termos de área superficial, porosidade (ou densidade), carga superficial e a facilidade com que a água pode passar pela madeira. Juntos, todos estes fatores melhoraram muito a geração da bioeletricidade durante a transpiração da madeira.

"Nossas medições mostraram geração de eletricidade 10 vezes maior do que com madeira natural," disse Li.

Depois de ajustar a diferença de pH entre a madeira e a água, devido a um gradiente de concentração de íons a equipe obteve um potencial de até 1 volt e uma potência de 1,35 microwatt por centímetro quadrado, superando a maioria dos nanogeradores triboelétricos.

A madeira consegue fornecer essa tensão por um período de 2 a 3 horas, quando então a energia produzida começa a diminuir. Mas basta então adicionar mais água. Nos primeiros experimentos, a madeira conseguiu 10 ciclos com água, sem diminuir o desempenho.

"A grande vantagem dessa tecnologia é que a madeira pode ser facilmente utilizada para outros fins, uma vez esgotada como fonte de energia, como papel transparente, espuma à base de madeira e diversos biocompósitos," acrescentou a pesquisadora.




FonteSite Inovação Tecnológica

OPALA NOBRE DE PEDROII, PIAUÍ


 

sábado, 10 de dezembro de 2022

O que faz da opala uma pedra preciosa única?



A opala é um “tectossilicato hidratado do grupo da sílica, em geral classificada como mineraloide”, que é o “material geológico de interesse que carece de uma ou mais características dos minerais, neste caso: estrutura cristalina”, de acordo com o Instituto de Geociências da Universidade de São Paulo (IGc-USP). Por curiosidade, a palavra opala vem do sânscrito upala, do grego opallos e do latim opalus, e significa "pedra preciosa”.

A estrutura da opala é formada por esferas de cristobalita ou de sílica amorfa, regularmente dispostas, entre as quais há água, ar ou géis de sílica. Quando as esferas possuem o mesmo tamanho e um diâmetro semelhante ao comprimento de onda das radiações da luz visível, ocorre difração da luz e surge o jogo de cores da opala nobre. Se as esferas variam de tamanho, não há difração e há uma opala comum.sua composição é semelhante à do quartzo, do qual se diferencia porque tem moléculas de água no seu interior. Pode ser classificada em distintas variedades segundo a sua cor, desde o branco, incolor, azul-leitoso, cinza, vermelho, amarelo, verde, até ao castanho e preto. As suas diferentes cores surgem por diferentes tipos de impurezas.



Com frequência, é possível observar as cores em simultâneo, graças à interferência e difração da luz que passa por aberturas regularmente arranjadas dentro da microestrutura da opala, o que dá origem a um fenómeno conhecido como jogo de cores ou difração de Bragg

O seu brilho varia entre vítreo a resinoso, apresenta uma dureza entre 5 e 6 na escala de Mohs, uma densidade entre 1,9 e 2,2 e a composição química é SiO2. nH2O. A opala pode preencher cavidades de rochas sedimentares e eruptivas, onde se deposita desde águas termais.

Algumas variedades de opala são apreciadas como pedras preciosas, tais como a opala leitosa e a opala resinosa98% das opalas preciosas é produzida na Austrália, com destaque para a cidade de Coober Pedy. Outra das maiores jazidas de opalas é encontrada no México.