Energy harvesting: uma expressão ainda conhecida por poucos, mas que tem muito a oferecer em prol da sustentabilidade

by Ricardo Rossi, Sustainable Innovation Consultant

Evitar, ou até eliminar o desperdício é algo que está na essência de práticas sustentáveis. É assim com materiais, com alimentos e, é claro, com fontes de energia também.

A energia elétrica pode ser obtida de várias fontes, e muitas delas são bem conhecidas, como a hídrica, a solar, a eólica, a nuclear, a térmica, a cinética… Todas elas podem entrar no conceito de energy harvesting, porque trata-se de colher a energia gerada e transformá-la de alguma forma em eletricidade, de preferência com a maior eficiência possível. Contudo, a maioria dessas fontes visa apenas a geração elétrica em grande escala.

Mas o energy harvesting vem sendo explorado para finalidades ainda mais interessantes, e é disso que tratarei aqui. Uma das fontes de energia que não mencionei costuma estar muito presente no ambiente urbano, especialmente em grandes centros. Está ao nosso redor, mas não é visível ao olho nu, ainda que eventualmente possamos visualizar suas origens. Trata-se da radiação eletromagnética, conhecida pelo acrônimo em inglês “EMR” (electromagnetic radiation), gerada por transmissores como antenas de rádio e de redes de telefonia celular, por equipamentos hospitalares, por linhas de transmissão de alta tensão, pelo campo eletromagnético formado pela rotação de motores, e por aí vai. Não à toa, este tipo de emissão livre no ar também é conhecido como energia ambiente.

Se por um lado devemos seguir nos aprofundando em melhorar as tecnologias que exploram a geração de energia limpa como a fotovoltaica ou eólica, por outro o entendimento do que o reaproveitamento da energia ambiente permite deve favorecer em muito a redução do consumo de energia elétrica gerada em grande escala. Um breve entendimento sobre o energy harvesting permitido pela EMR pode dar uma ideia das razões para isso.

Já há iniciativas para criação de pequenos dispositivos capazes de captar a EMR em trânsito e convertê-la em energia elétrica suficiente para, por exemplo, recarregar um smartphone. É o que já vem fazendo a startup brasileira IBBX, que demonstrou a tecnologia na forma do que deverá ser inicialmente uma capa de proteção para celular, mas que futuramente pretende-se que seja incorporada ao hardware dos dispositivos.

Mas este é apenas um conceito que dá uma amostra da capacidade de uma tecnologia de captação de energia perdida.

Se observarmos construções mais complexas como um veículo de transporte, notaremos que ele é dotado de vários dispositivos dependentes da alimentação de uma bateria central, ou mais atualmente por um conjunto de baterias, como é o caso dos veículos elétricos. Muitos destes dispositivos são sensores, inicialmente responsáveis pela coleta de dados de desempenho de sistemas diversos, mas que futuramente também serão responsáveis por decisões de guiagem, posto que a tendência é que os veículos sejam cada vez mais autônomos, sobretudo os elétricos, que possuem autonomia de rodagem dependente justamente de seu kit de baterias.

Ora, se cada um desses dispositivos puder ser alimentado de outra forma que possa poupar a energia armazenada pelas baterias deste veículo quando conectado à rede de energia elétrica, por menor que seja a economia é fato que a necessidade de uma recarga poderá ser postergada, ainda que minimamente. Se considerarmos a quantidade de vezes que um veículo elétrico demanda uma recarga ao longo de sua existência, e o crescente universo destes veículos em circulação, pode se ter uma ideia do que será possível economizar reaproveitando uma energia que está dispersa no ar.

Esta é a maravilha desta tecnologia, porque as aplicações são inúmeras, e muitas com foco no aumento da eficiência energética.

Um outro conceito também explorado pela IBBX é o sensoriamento de máquinas industriais, equipamentos que quando foram originalmente concebidos não receberam sensores modernos que pudessem indicar suas condições de trabalho em tempo real, por telemetria, como os seus equivalentes mais recentes. Aproveitando a EMR gerada pelo giro do próprio motor dessas máquinas, novos sensores são acoplados sem a conexão de fios, passando eles a indicar o status das máquinas através da Internet das Coisas, a chamada IoT na sigla em inglês (Internet of Things).

A energia que alimenta estes sensores acaba por dispensar a necessidade de equipá-los um a um com baterias exclusivas, que por menor que fossem, fatalmente contribuiriam com a geração de lixo eletrônico e o consumo de elementos necessários às baterias, sem contar que ainda consumiriam energia da rede. Contudo, sem que haja o menor aumento no consumo de energia da fábrica, estes sensores sem fios apontam as unidades que apresentam qualquer ineficiência, permitindo reparo mais ágil e, muito possivelmente, redução de desperdícios atrelados a essa ineficiência, especialmente o de energia elétrica.

Fecha-se uma cadeia em que a captura da energia ambiente aumenta a eficiência energética da própria fonte que energiza o sensor, e tudo isso baseado numa fonte limpa e que está aí ao alcance, mesmo quando sequer pensamos em usá-la, e que aperfeiçoa um conceito simples já utilizado no século passado, quando se usava ouvir transmissões de rádio AM sem uso de pilhas, com os chamados rádios de galena.

Veja o vídeo da IBBX que demonstra o Energy Harvesting na prática: https://youtu.be/KKCdJCcElxY