Hoje em dia, a humanidade só aproveita uma minúscula fração dos estimados 12,2 bilhões de quilowatts-hora de energia solar que atingem a Terra por dia.
Por que não estamos usando toda essa energia? Porque ainda não existem métodos de utilização dela a custo acessível. A tecnologia solar atual se baseia em células solares, muito caras e com problemas de durabilidade.
Agora, um novo avanço no campo promete energia solar sem as caras células. A tecnologia se baseia em um princípio da física, anteriormente considerado “inútil”.
A luz tem dois componentes: magnetismo e eletricidade. Todas as células solares atualmente utilizam os efeitos da luz elétrica. A natureza magnética dos fótons foi julgada demasiada fraca para ser de alguma utilidade.
Mas havia quem fosse fascinado por essa propriedade. Alguns cientistas, como Stephen Rand, se perguntavam se o magnetismo não poderia ser tão útil quanto a eletricidade.
Durante suas pesquisas, ele descobriu algo inesperado; uma interação muito estranha que os cientistas não achavam ser possível, e que por isso foi ignorada por mais de 100 anos.
Quando a luz passa através de um material altamente isolante, a sua saída normalmente fraca magneticamente é profundamente multiplicada, e produz um campo magnético relativamente forte.
Na verdade, o campo é 100 milhões de vezes mais forte do que o esperado; forte o suficiente para produzir o tipo de efeito magnético necessário para a geração de energia.
O efeito magnético vem de um único tipo de “retificação ótica”. Retificação ótica é um termo da física que se refere ao que a luz faz quando entra em determinados materiais.
Anteriormente, o tipo mais conhecido de retificação ótica era a separação de cargas que a luz cria ao passar em certos tipos de materiais cristalinos. Este efeito produz uma tensão elétrica e é a base das células solares modernas.
Stephen descobriu um tipo radicalmente novo de retificação ótica. Em certos materiais, o campo magnético da luz era forte o suficiente para dobrar as cargas elétricas em uma forma de “C”.
Ou seja, o campo magnético começa a curvar os elétrons em forma de “C”. O movimento da carga gera tanto um dipolo elétrico quanto um dipolo magnético. Se houver muitos dipolos em uma fileira de fibra longa, pode-se criar uma tensão enorme. Essa tensão pode ser usada como fonte de energia.
Como tudo que é bom demais para ser verdade, há um porém. A fim de apresentar este efeito, a luz deve ser mostrada em um isolador de vidro. Vidro, no entanto, precisa de luz incrivelmente intensa para produzir esse efeito; 10 milhões de watts por centímetro quadrado. A luz solar normal produz cerca de 0,012 watts por centímetro quadrado quando brilha.
Uma solução seria a criação de um hardware para aumentar a intensidade da luz solar, semelhante à técnica usada em células solares, mas mais simples e barata. Utilizando novos materiais, a intensidade necessária para o efeito pode ser possível. A eficiência de conversão pode provavelmente atingir 10%, o mesmo das células atuais, mas os custos associados são muito menores, pois não precisa de materiais raros (vidro é suficiente) e não depende de processos caros, como fabricação de semicondutores.
A equipe pretende continuar estudando e melhorando o método, e afirma que a tecnologia pode um dia se transformar em uma fonte de energia lucrativa. [DailyTech]
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César Torres