Uma solução climática inesperada

Nicholas Witham é o vencedor do primeiro lugar do Wilkes Center Student Innovation Prize, concedido no início deste mês na Universidade de Utah. A competição convidou os alunos a propor soluções criativas para enfrentar a crise climática e fazer apresentações que detalham seu potencial impacto, benefícios e praticidade. Três outros prêmios, um para o segundo lugar e dois para o terceiro lugar, também foram entregues durante a inauguração do Wilkes Climate Summit na U em 17 e 18 de maio.

Um estudante de pós-graduação na U, Witham está atualmente cursando seu doutorado. em engenharia biomédica enquanto dirigia sua empresa Gaia Technologies, que fabrica componentes protéticos. Para o Wilkes Center Student Innovation Prize, ele projetou um inovador gerador elétrico renovável que se baseia nas flutuações naturais da temperatura da Terra.

"O tipo de gerador que projetei funciona com músculos artificiais termomotores", disse ele. "Isso significa que eles se contraem quando você os aquece. A cada dia a Terra fica mais quente e mais fria, o que os faz se mover, e eles podem puxar uma turbina, gerando energia. O melhor disso é que o resfriamento também gera energia, então você pode fazer energia dia e noite."

CRÉDITO DA FOTO: Todd Anderson

Nicholas Witham, estudante de doutorado em engenharia biomédica.

Esse potencial para geração de energia 24 horas por dia pode ajudar a preencher a lacuna de energia que é comum com fontes de energia renováveis.

Um dos primeiros lugares que Witham espera colocar seus geradores é no sul de Utah, onde a mudança de temperatura do dia para a noite é ideal para essa tecnologia 10 meses por ano. Embora as flutuações naturais de temperatura possam deixar de operar os geradores em algum momento, Witham acredita que elas poderiam ser usadas para complementar as energias renováveis ​​existentes, como energia solar e geotérmica.

"Você pode usar bombas de calor geotérmica altamente eficientes para acioná-las sem a necessidade de uma mudança de temperatura causada pelo ambiente. O excesso de calor que elas estão desperdiçando, não girando uma turbina, apenas esfriando antes de bombeá-lo de volta para a Terra - nós poderia usar isso para aumentar em dez vezes a produção de energia de nossos geradores", disse ele.

De fato, instalar esses geradores em usinas geotérmicas ou fazendas solares pré-existentes pode ser a opção mais ideal para maximizar a eficiência e o custo desses locais.

“Eu corri os números e acredito que esta pode ser uma solução que pode custar menos que a solar, e você pode escalá-la verticalmente”, explicou Witham. "Portanto, você pode usar a infraestrutura solar existente, colocar os painéis solares no topo e, sempre que quiser reinvestir no local sem ter que instalar novas linhas elétricas, basta empilhá-los mais alto."

O gerador não é apenas uma forma potencialmente poderosa de energia renovável, mas também incorpora a captura de carbono em seu projeto. "São tecidos poliméricos. Então, eles são feitos de um plástico chamado polietileno linear de baixa densidade (LLDPE), que é um tipo de plástico que pode ser bioderivado. Isso significa que você pode usar casca de milho para fazer esse plástico como um forma indireta de captura de carbono. Cada quilo de LLDPE sequestra 3 quilos de carbono."

Witham considerou cuidadosamente o impacto ambiental desses geradores, garantindo que eles contribuam para os esforços de sequestro de carbono em vez de criar mais resíduos. "Na desativação de painéis solares, por exemplo, você gera muito lixo eletrônico. Este sistema foi projetado para ser reciclado e desativado em uma prática ambientalmente segura", disse ele.

Witham planeja abrigar todo o gerador dentro de um contêiner de transporte e estima que um desses geradores possa durar mais de 25 anos com manutenção mínima. Devido à sua natureza independente, o impacto e o efeito dessas unidades no ambiente circundante são mínimos.

"É essencialmente uma grande caixa preta que planejamos colocar no meio do deserto. Entrei em contato com o escritório local da EPA sobre isso para ver se havia algo que estava faltando, e eles não tinham nenhuma preocupação real. Porque estamos colocando isso em uma caixa, quaisquer microplásticos que possam ser gerados pelo cisalhamento ou quebra catastrófica dos tecidos estariam contidos", afirmou.