Ao ritmo que estamos a avançar, espera-se que os principais combustíveis fósseis, como o carvão, o petróleo e o gás natural, se esgotem dentro de cerca de 75 anos . Como somos completamente dependentes dos combustíveis fósseis para a vida quotidiana, isso coloca muita pressão sobre os investigadores para desenvolverem formas novas e sustentáveis de produção de energia.
Felizmente, eles estão enfrentando o desafio como verdadeiros campeões. Aqui estão dez maneiras incríveis de usar a natureza para produzir eletricidade, revolucionar a produção de alimentos e tornar o mundo um lugar com menos poluição.
O concreto – uma mistura de cimento, rocha e água – é um dos materiais de construção mais baratos e comuns do mundo. Infelizmente, é quase impossível reciclar – portanto, todos os escombros e detritos de edifícios, pontes e estradas destruídos geralmente vão para o lixo.
O Instituto Fraunhofer de Física de Construções desenvolveu uma solução: explodir o concreto com um raio . E surpreendentemente – funciona. Quando poderosos pulsos de eletricidade atingem o concreto, a energia viaja entre os elementos individuais e rompe efetivamente a ligação que mantém tudo unido – resultando em uma pilha de ingredientes de concreto que podem então ser usados para fazer novo concreto.
Em vez de procurar formas de reciclar o betão, os investigadores nos Países Baixos estão a trabalhar numa técnica para o consertar – automaticamente. Henk Jonkers e sua equipe estão desenvolvendo um tipo de concreto infundido com bactérias vivas. Quando a água faz com que o concreto rache, as bactérias são ativadas e secretam um produto residual chamado calcita, que é muito semelhante ao calcário – remendando efetivamente o concreto .
Apesar de toda a sua popularidade, as células solares são normalmente apenas 11–15% eficientes. Isso é calculado pela quantidade de energia que eles produzem em comparação com a quantidade de luz solar que atinge a célula. A DARPA está trabalhando em um sistema de energia solar que poderia mais que dobrar essa eficiência, decompondo a luz solar e coletando os comprimentos de onda de cada cor individual.
Usando nanomateriais – alguns dos quais são menores que os comprimentos de onda da luz – o sistema é capaz de classificar cada cor e canalizá-la para uma célula projetada para absorver aquele comprimento de onda específico. Ao fazer isso, eles podem trabalhar na criação de células solares que não precisam reagir a todo o espectro de luz – apenas a uma única cor. A DARPA espera que suas células solares tenham uma produção de até 50% de eficiência – uma cabeça e ombros acima de qualquer outra coisa que temos atualmente.
O vento é um recurso disponível gratuitamente, mas o problema é que não podemos realmente controlá-lo; quando o vento para de soprar, as turbinas eólicas param de produzir eletricidade. Surpreendentemente, a Apple é quem tem a solução. Em junho de 2011, a Apple registrou uma patente para uma turbina eólica que converte energia eólica em calor que continuará a gerar energia mesmo que as pás não estejam girando.
Os moinhos de vento tradicionais têm trabalhado com os mesmos princípios nos últimos milhares de anos: o vento gira as pás do ventilador e cria energia. A turbina eólica da Apple faz isso, mas também captura o calor criado pela fricção e o armazena.
Uma empresa varejista japonesa desenvolveu um sistema aquapônico que está sendo usado como obra de arte em hospitais e lares de idosos . O sistema é capaz de cultivar peixes e também plantas; os resíduos de nitrato dos peixes são utilizados como fertilizante pelas plantas. Ao mesmo tempo, as plantas filtram e limpam a água, que é então canalizada de volta para o aquário – exactamente da mesma forma que um sistema natural (como um lago) funcionaria. Embora não crie energia, o sistema também não a consome.
Sistemas de grande escala como este também estão sendo desenvolvidos para ajudar a criar fontes renováveis de alimentos em áreas do mundo que não têm muita água. Uma vez que a água circula continuamente através do sistema, as regiões desérticas com chuvas limitadas podem utilizá-la como um meio viável de produção de alimentos durante todo o ano.
Aos 14 anos, Deepika Kurup já salva vidas. Depois de saber que as crianças indianas bebem água estagnada e cheia de bactérias porque não têm uma fonte confiável de água limpa, Deepika criou um purificador de água movido a energia solar que é tão barato que custa apenas alguns centavos. Funciona expondo uma mistura de óxido de zinco e óxido de titânio à luz solar, iniciando uma reação que mata as bactérias da água .
Quão eficaz é isso? Depois de apenas algumas horas sob a luz solar, o sistema de purificação solar pode eliminar completamente a bactéria E. coli e reduzir o número de coloformas de 8.000 para apenas 50, fornecendo água potável limpa e segura, mesmo em áreas sem eletricidade.
Falando em adolescentes: quatro estudantes na Nigéria criaram um gerador de energia que funciona com um recurso que está sempre disponível: a urina humana . Sua criação utiliza o processo de eletrólise para isolar o gás hidrogênio da urina, que é então usado para alimentar um gerador. Eles podem obter impressionantes seis horas de energia com um litro de urina, o que não parece muito até considerarmos que uma pessoa normal urina cerca de dois litros por dia.
O Wave Glider, desenvolvido pela Liquid Robotics, é um veículo marítimo não tripulado que utiliza um meio único de energia: as ondas do mar. O sistema patenteado permite que as pequenas embarcações avancem, desde que haja a menor ação das ondas na superfície – o que, como se vê, acontece o tempo todo.
Recentemente, o Wave Glider quebrou o recorde mundial de distância percorrida por um veículo não tripulado – percorrendo mais de 14.500 km (9.000 milhas) ao longo de um ano. Durante a viagem foi assolado por tempestades oceânicas e até atacado por tubarões .
Há energia ao nosso redor – e ela está apenas esperando pelo dispositivo certo para aproveitá-la. Depois de perceberem que uma tonelada de energia potencial é criada pelas vibrações de um trem em alta velocidade, pesquisadores da Universidade Stony Brook montaram um dispositivo que irá coletar a energia e convertê-la em eletricidade.
Eles afirmam que seu dispositivo pode fornecer até 200 watts de corrente CC. Se essa eletricidade extra fosse usada para alimentar dispositivos nas estações, só o Estado de Nova Iorque poderia poupar 10 milhões de dólares por ano. Considere os quase 227.000 km (141.000 milhas) de trilhos de trem em todos os EUA e isso resulta em economias substanciais de energia em todo o país.
O desenvolvimento de recursos hídricos renováveis é uma das necessidades mais prementes do mundo moderno. A purificação e o tratamento da água constituem um enorme desperdício de energia – e isso sem ter em conta os cerca de mil milhões de pessoas que vivem em regiões onde a água doce é escassa. O NBD Nano pode ter a solução: eles criaram uma garrafa de água que se recarrega sozinha .
O que à primeira vista parece magia é na verdade bastante simples. A garrafa tem saliências que atraem água cercadas por vales que repelem a água. As saliências forçam a umidade do ar a se condensar na superfície da garrafa. Essas gotículas são então empurradas através dos vales e para dentro da garrafa.
O resultado final é que a garrafa vai encher-se sozinha apenas por estar ao ar livre – e fá-lo-á a uma velocidade tão rápida como três litros de água por hora.
