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quinta-feira, 29 de agosto de 2013

O maior reator de fusão nuclear começa a ser montado.

Aqui serão montados os ímãs em forma de anel, capazes de conter a energia sem que o plasma toque nas paredes metálicas do reator. 

Fusão nuclear

O maior projeto para o desenvolvimento de uma fonte de energia por meio da fusão nuclear começará a ser montado para valer.

Terminadas as estruturas civis básicas, começaram a chegar os primeiros dos cerca de um milhão de componentes necessários para a construção do reator experimental.

Há vários projetos tentando dominar a energia das estrelas, mas o ITER (Reator Internacional Termonuclear Experimental) é o maior deles.

Após os problemas iniciais de projeto e dificuldades em coordenar um projeto internacional sem similares, agora há menos desconfiança quanto ao cumprimento do cronograma, que está dois anos atrasado.

Desde os anos 1950, a fusão nuclear oferece o sonho da energia praticamente inesgotável. O objetivo é recriar o processo que gera a energia do Sol, usando como combustível duas formas de hidrogênio, os isótopos deutério e trício, ou trítio.
Magnetos do campo poloidal do ITER. [Imagem: ITER]

Tokamak

O interesse no desenvolvimento desse tipo de processo se explica pelo uso de um combustível barato (os isótopos), pelo pouco resíduo radioativo que produz e pela não emissão de gases do efeito estufa.

Mas os desafios técnicos, tanto de lidar com um processo tão extremo quanto de projetar formas de extrair energia dele, sempre foram imensos.

De tão difícil de ser recriada artificialmente, críticos da ideia afirmam que a fusão nuclear "estará sempre 30 anos no futuro".

O reator do ITER pretende colocar isso à prova. De um tipo conhecido como "tokamak", o reator é baseado no JET, um projeto-piloto europeu, e prevê a criação de um plasma superaquecido, com temperaturas de até 200 milhões de graus Celsius, calor suficiente para forçar os átomos de deutério e trítio a se fundir e liberar energia.

O processo deverá ocorrer dentro de um enorme campo magnético em formato de anel - a única forma como um calor tão extremo ser contido.

O JET conseguiu realizar reações de fusão em pulsos muito curtos, mas o processo exigiu mais energia do que foi capaz de produzir.

No ITER, o reator está em uma escala muito maior e foi projetado para gerar dez vezes mais energia (500 MW) do que consumirá.

Reatores do futuro

O orçamento total do projeto é incerto e tem variado, para cima, ao longo dos anos - hoje as estimavas estão em €15 bilhões (cerca de R$ 45 bilhões).

Ainda que haja um cronograma bem definido para a entrega das peças mais importantes - algumas chegam a pesar 600 toneladas - , a divisão de sua fabricação entre os países membros provavelmente será motivo de novos atrasos.

Os planos atuais preveem os primeiros testes da fusão nuclear em 2020.

Partindo do pressuposto de que o ITER consiga realizar uma fusão que gere mais energia do que consome, o passo seguinte será a construção de um projeto de demonstração da nova tecnologia - o nome do ITER é "reator experimental".

Depois que o protótipo funcionar, então poderão ser feitas as especificações para a construção dos primeiros reatores de fusão nuclear comerciais - ou seja, a crítica dos críticos, de que a fusão nuclear está sempre 30 anos no futuro, parece bastante otimista.

A não ser que outros projetos em andamento tenham melhor sorte.

Fonte: FEITEP

terça-feira, 27 de agosto de 2013

Fusão Nuclear: Energia das estrelas como alternativa para matriz energética mundial.



Fonte definitiva de energia

Em busca de uma alternativa para a matriz energética mundial, muitos cientistas acreditam que só a energia das estrelas pode representar um passo decisivo para a humanidade.

Às voltas com a sujeira e os riscos causados pela fissão nuclear, ainda debatendo se os biocombustíveis valem a pena ou não, o mundo se vê às voltas com uma matriz essencialmente baseada no petróleo e seus parentes próximos, o carvão e o gás natural.

Para achar uma saída desse beco, as duas únicas tecnologias com potencial disruptivo são a fotossíntese artificial e a fusão nuclear.

Os experimentos com folhas artificiais estão apenas começando. Mas o homem sonha em domar a fusão nuclear desde que Hans Bethe explicou de onde as estrelas tiravam tanta energia.

Tentativas de produzir a fusão nuclear

A primeira tentativa de produzir a fusão nuclear na Terra não é de boa lembrança: em 1º de Novembro de 1952, os Estados Unidos usaram uma bomba similar à usada em Hiroshima apenas para dar a ignição na primeira bomba de hidrogênio. Funcionou, mas a coisa se mostrou tão perigosamente descontrolada que o projeto foi deixado de lado.

O recorde mundial de fusão nuclear hoje pertence ao reator tokamak do JET (Joint European Torus), no Reino Unido. Com 15 metros de diâmetro e 12 metros de altura, ele consumiu 20 MW para produzir 16 MW - mas a fusão nuclear se sustentou por menos de 10 segundos.

Hoje, todos os esforços para bater esse recorde e gerar energia são pacíficos - ao menos os que se conhece. E os projetos de fusão nuclear não são mais exclusividade dos governos e suas universidades: já há empresas privadas trabalhando na área.

ITER

O maior desses esforços é o ITER, sigla em inglês de Reator Internacional Termonuclear Experimental, que começou a ser erguido em Cadarache, na França.

Com um investimento planejado de US$21 bilhões, o projeto pretende consumir 50 50 megawatts (MW) de energia para dar partida em uma produção de 500 MW. Em 2027, se tudo der certo.

O problema é que ninguém sabe se vai dar certo. Muitos físicos dizem que não vai funcionar. Outros afirmam que o ITER funcionará como um excelente laboratório de física, mas nunca será uma usina de geração de energia eficiente.

O ITER usará um reator do tipo tokamak, que usa um gigantesco campo magnético para confinar um plasma que deverá atingir uma temperatura de 45 milhões de graus Celsius para dar partida na fusão de deutério-trício.

Se funcionar, um quilograma (kg) de combustível de fusão vai gerar tanta energia quanto 10 milhões de kg de carvão.

Outro experimento já atingiu 25 milhões de graus Celsius, ainda abaixo do ponto de partida da fusão. Mas os projetistas do ITER confiam em seu 18 gigantescos ímãs supercondutores, cada um pesando 360 toneladas, para confinar uma quantidade de plasma suficiente para chegar lá.

Ignitor

O Ignitor é um projeto conjunto entre a Itália e a Rússia, bem menos ambicioso que o ITER.

O Ignitor será na verdade uma versão ampliada do Alcator C-Mod, desenvolvido pela equipe do professor Bruno Coppi, do MIT.

O reator, que está sendo erguido nas proximidades de Moscou, terá aproximadamente o dobro do tamanho do Alcator, com uma câmara principal em forma de anel com 1,3 metro de diâmetro - a câmara do ITER terá 6,2 metros de diâmetro.

O Alcator não nasceu para gerar energia, mas como um laboratório para estudar as estrelas.

Ao longo dos anos, os cientistas foram aprimorando seus detalhes técnicos, a ponto de atingirem um estágio no qual eles acreditam ser viável usar a tecnologia para produzir temperaturas suficientes para iniciar a fusão nuclear.

Como estão trabalhando em uma área desconhecida, os cientistas parecem mais interessados em trocar experiências do que em competir. Evgeny Velikhov, responsável pelo lado russo do projeto, também é membro do conselho do ITER.

Mas o Dr. Coppi não se cansa de dizer, entrevista após entrevista, que, mesmo que o Ignitor nunca gere mais energia do que consumir, ainda assim a astrofísica terá muito a ganhar com o experimento.

Stellarator

O tokamak não é o único caminho para tentar domar a fusão nuclear.

O projeto Wendelstein 7-X, do Instituto Max Planck, da Alemanha, está construindo um reator de fusão do tipo stellarator (ou estelarator) - ele será o maior do mundo desse tipo.

Um tokamak é alimentado por uma corrente de plasma. Essa corrente fornece uma parte do campo magnético responsável por isolar o próprio plasma das paredes do reator. O grande problema é evitar as "disrupções", as instabilidades do plasma circulante pelo torus.

Um reator do tipo stellarator não tem corrente, eliminando de pronto o problema das instabilidades do plasma. Esse tipo de reator tem um desenho esquisito, mas também tem seus próprios problemas, como uma tendência a perder energia.

Cada stellarator foge à sua própria maneira do tipo "clássico", fazendo modificações e otimizações que tentam coibir os defeitos o obter um funcionamento contínuo.

O Wendelstein 7-X terá 50 bobinas supercondutoras, medindo 3,5 metros de altura cada uma, para gerar o campo magnético primário. Para completar o sistema de contenção do plasma será usada uma camada adicional com 20 bobinas planares, colocadas sobre as primeiras, que terão o papel adicional de permitir o controle da intensidade do campo magnético.

O conjunto todo é contido dentro de uma estrutura de 16 metros de diâmetro. Uma usina de refrigeração fornecerá 5.000 Watts de hélio líquido para manter a supercondução dos fios que formam as bobinas.

O Wendelstein 7-X será um reator de pesquisa, sem intenção de produzir energia. Na verdade, a intenção é demonstrar a viabilidade da construção de uma usina de fusão nuclear usando um reator do tipo stellarator. Se tudo ocorrer segundo o cronograma, o reator deverá entrar em funcionamento em 2014.

Fusão nuclear com laser

O projeto europeu Hiper (sigla em inglês de Pesquisa de Energia Laser de Alta Potência) pretende atingir as altas temperaturas necessárias para iniciar a fusão nuclear usando um equipamento de raio laser do tamanho de um estádio de futebol.

Um laser de alta potência vai comprimir átomos de hidrogênio para conseguir uma densidade 30 vezes maior do que a do chumbo.

Um segundo laser vai aumentar a temperatura do hidrogênio comprimido acima dos 100 mihões de graus Celsius - ao menos é o que os cálculos indicam.

Nessas condições, os núcleos do hidrogênio deverão se fundir para formar hélio.

Iniciado em 2008, o Hiper é financiado pela Comissão Europeia e envolve 26 instituições de dez países.

Motor de fusão

Os cientistas da empresa privada Helion Energy são bem mais comedidos do que seus parceiros institucionais.

Seu reator de fusão nuclear é um equipamento cilíndrico de 16 metros de comprimento e pouco mais de um metro de diâmetro.

Chamado de "motor de fusão", o reator não usará supermagnetos supercondutores mantidos em temperaturas criogênicas: ele usará um processo conhecido como configuração de campo reverso.

Em vez de confinar o plasma em uma estrutura toroidal, como no tokamak, o motor de fusão vai acelerar duas pequenas bolas de plasma uma em direção à outra.

Manter o plasma isolado em um aparato linear é muito mais simples do que o formato toroidal, exigindo um campo magnético menos intenso e mais fácil de controlar. É por isso que o reator é tão menor do que seus concorrentes.

Se os cálculos estiverem corretos, a colisão deverá gerar calor suficiente para fundir os núcleos dos átomos, aquecê-los e iniciar a fusão de forma sustentada.

Como a fusão ocorre em um ponto determinado no espaço é mais fácil também recolher os nêutrons gerados. Os nêutrons são essenciais para gerar o combustível da fusão.

E, se eles escaparem, podem tornar radioativas as peças metálicas do equipamento com as quais entrarem em contato - isso acontecerá no ITER, que deverá trocar as partes internas do seu reator periodicamente.

O protótipo do motor de fusão atingiu uma temperatura de 25 milhões de graus Celsius, bem abaixo do necessário. Mas os cientistas calculam que a temperatura necessária será alcançada com um equipamento apenas três vezes maior.

A NASA e o Departamento de Defesa dos Estados Unidos já investiram US$5 milhões na empresa, que agora está procurando parceiros privados para levantar mais US$20 milhões, necessários para construir a versão final do seu motor de fusão.

Fusão geral

A empresa canadense General Fusion está usando uma outra abordagem para tentar obter a fusão nuclear sustentada.

A técnica chama-se fusão de plasma magnetizado e consiste em iniciar a fusão em um plasma comprimido de forma intensa e rápida no interior de uma esfera giratória de metal líquido.

O reator funciona em ciclos sequenciais, com cada compressão do plasma magnetizado produzindo um "disparo" de energia gerada pela fusão.

São quatro ciclos: criação do plasma de deutério e trício, aprisionamento do plasma em um campo magnético, compressão do plasma magnetizado, gerando a fusão e, finalmente, captura do calor gerado pela fusão para uso em uma usina termoelétrica.

Os resultados ainda são modestos: segundo a empresa, o aparato produziu uma temperatura de 5 milhões de graus Celsius durante 1 microssegundo.

Mas a General Fusion tem mais dinheiro para construir versões maiores do seu reator: os US$30 milhões foram levantados entre investidores privados, entre os quais Jeff Bezos, da Amazon.

Fusão secreta

Há uma outra empresa privada na área, chamada Tri Alpha Energy, que não gosta de aparecer e nem divulga seus projetos, mas que aparentemente está usando um conceito criado pelos físicos Norman Rostoker e Hendrik Monkhorst.

A ideia é misturar hidrogênio e boro-11 em um plasma de alta temperatura para gerar a fusão.

O processo de confinamento usa a mesma configuração de campo reverso, mas aparentemente mantendo toda a energia de entrada dentro do reator - os elétrons do combustível seriam confinados eletrostaticamente e os íons seriam aprisionados magneticamente.

Os pesquisadores acreditam que, com o calor e a densidade adequadas, esses íons vão se fundir para liberar energia.

Recentemente circularam boatos de que a empresa teria levantado US$90 milhões, tendo entre seus investidores Paul Allen, cofundador da Microsoft. Mas as empresas de capital de risco apontadas nos boatos não listam a empresa em sua carteira de investimentos.

Em um artigo científico publicado em 2010, seus cientistas afirmam ter alcançado uma temperatura de 5 milhões de graus Celsius durante 2 milissegundos.

Já houve vários boatos sobre a iminência de um teste "no ano que vem", que ainda não aconteceu. Os mais otimistas opinam que uma versão comercial do reator Rostoker/Monkhorst - capaz de produzir mais energia do que consome - não sairá antes de 2020.

Fusão nuclear a frio

Há também propostas mais controversas para a fusão nuclear, embora não voltadas especificamente para a produção de energia.

A principal delas é a chamada fusão nuclear a frio, ou fusão de baixa energia, que mostra os indícios da fusão por meio dos nêutrons gerados no processo - pouquíssimos nêutrons, em comparação com os experimentos que pensam em gerar energia.

A ideia surgiu em 1989, quando Martin Fleishmann e Stanley Pons afirmaram ter verificado a fusão nuclear em uma célula eletrolítica. Mas nenhum outro grupo conseguiu reproduzir o experimento.

A esperança renasceu em 2009, quando Pamela Mosier-Boss e sua equipe modificaram ligeiramente a célula eletrolítica de Fleishmann e Pons e tiveram resultados animadores, ainda que frágeis demais para qualquer uso prático.

Mas a fusão nuclear a frio só voltou a ser levada a sério em 2010, quando a Sociedade Americana de Química promoveu um evento de dois dias exclusivamente para discutir o assunto. Deste o fiasco inicial, quem se atrevia a pesquisar a área preferia trabalhar em silêncio.

Foram mais 50 apresentações de experimentos que apresentaram resultados significativos, suficientes para colocar o assunto em pauta novamente. Mas ninguém sonha em usar a fusão a frio para geração de energia.

Fusão por cavitação

Pelo menos três grupos se envolveram em uma pretensa fusão nuclear em um equipamento de mesa, desde que Rusi Taleyarkhan e seus colegas do Laboratório Nacional Oak Ridge afirmaram ter conseguido iniciar a fusão pelo colapso de microbolhas.

Seth Putterman, da Universidade da Califórnia, fez uma demonstração semelhante em 2005, mas usando o aquecimento de um cristal em um ambiente de deutério. A produção de nêutrons, contudo, foi muito pequena, e os cientistas nunca chegaram a afirmar que a técnica seria útil para a geração de energia.

No mesmo ano, uma equipe da Universidade Purdue afirmou ter confirmado o experimento de Taleyarkhan, baseado na cavitação de microbolhas.

Contudo, depois da contestação de outros cientistas, a Universidade fez uma sindicância e concluiu que Yiban Xu e Adam Butt haviam falseado os resultados.

segunda-feira, 12 de agosto de 2013

Começa a funcionar o primeiro sistema de microgeração de energia integrado à rede da concessionária.

Começou a funcionar na última terça, 6/8, a primeira unidade de microgeração de energia elétrica interligada à rede da Light, concessionária que atua no Rio de Janeiro. Uma casa no bairro de Santa Teresa, na capital carioca, instalou um sistema de painéis fotovoltaicos que a credenciou a participar como projeto piloto da empresa. A partir de agora, o excedente de energia produzido na residência poderá ser vendido para a Light, abatendo os valores pagos na conta de luz - a legislação brasileira não prevê o pagamento em dinheiro ao usuário.


O proprietário da casa é o alemão Hans Rauschmayer, diretor da empresa de consultoria Solarize, que desenvolveu o sistema em parceria com a empresa Polo Engenharia. Eles deram início ao projeto assim que a Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) aprovou, em novembro de 2012, a retificação da Resolução Normativa nº 482/2012, que estabelece as condições gerais para o acesso de micro e minigeração distribuída aos sistemas de distribuição de energia elétrica e cria o sistema de compensação de energia elétrica. "O objetivo da casa era primeiro ver na prática como isso funciona no Brasil. Sou alemão e lá tem muita gente produzindo energia solar. Temos fornecedores, acessórios, mas no Brasil não existe ainda, estamos começando a criar o mercado", analisa Hans. De acordo com o estudo inicial feito pelo proprietário, a casa consome, em média, 150 kWh por mês. O sistema foi projetado para gerar um excedente de energia de cerca de 40%.

Estrutura
Os painéis fotovoltaicos policristalinos, que captam a radiação solar e fazem sua conversão direta em energia elétrica, foram instalados no telhado da residência, local com mais incidência solar. São nove módulos de 235 Wp e área de 1,5 m². Eles geram energia elétrica em corrente continua, que é levada por um cabo até o inversor de conexão à rede, que faz a conversão para corrente alternada, em sincronia com a rede elétrica, e desliga o sistema caso haja alguma pane. O inversor, com potência de 2,0 kW, possui ainda um servidor web, ainda em teste, que permitirá ver pela internet o quanto o sistema gera de energia. A energia segue então, para o Dispositivo de Seccionamento Visível (DSV) - instalado pela concessionária fora da edificação -, que desliga o sistema caso seja necessário fazer alguma manutenção na rede.

Sem baterias
O sistema não funciona com baterias. A energia produzida é usada de forma prioritária dentro da casa, por qualquer aparelho conectado na tomada ou pela iluminação, e o excesso vai para a rede da concessionária. "O inversor gera energia com um pouco mais de tensão que a rede, o que força essa prioridade", explica Hans. Ao longo do dia, a energia solar é usada quando o tempo está aberto e sem nuvens; quando o sol é encoberto por nuvens, a mudança para a rede da concessionária é feita automaticamente. "Dentro de casa, não sei e não preciso me preocupar de onde está vindo a energia que eu consumo", explica Hans.

Para poder acompanhar o gasto e a venda de energia, a Light instalou um medidor bidirecional que mede o consumo de energia dentro da casa e o injetado na rede. "Se eu consumir mais que gero, tenho que pagar esse saldo. Se conseguir gerar mais, volta por créditos em kWh", explica o proprietário da casa, lembrando que esse crédito pode ser abatido de contas futuras ou em outro medidor sob o mesmo CPF ou CNPJ.

A única intervenção solicitada pela concessionária foi a adequação do ponto de acesso. A residência tem mais de 40 anos e o sistema elétrico era antigo. Com a reforma e a troca do quadro de distribuição, foi possível fazer a ligação segura da rede. No dia 24 de julho, a Light fez a última visita técnica e aprovou a instalação do sistema solar e em menos de 15 dias o sistema já estava em uso.

O medidor e o DSV ficam do lado de fora da residência para que seja feita a leitura mensal e para acessar e desligar o sistema em caso de reparos



Imagem da tela do Inversor que mostra dados do sistema. Em breve, será possível acessar pela internet para saber o quanto ele está gerando de energia


Fonte: FEITEP

sexta-feira, 7 de junho de 2013

Ar-comprimido armazena energias renováveis em rochas subterrâneas



Armazenamento de energias renováveis

Há poucos dias, um inventor apresentou uma solução inusitada para armazenar energia solar e eólica no fundo do mar - depois de convertê-las para o bombeamento de água, criando uma hidrelétrica submersa.

Agora a proposta é usar o mesmo princípio, mas para bombear ar-comprimido para rochas porosas centenas de metros abaixo da superfície.

Segundo Steve Knudsen, do Laboratório Nacional Noroeste do Pacífico, nos Estados Unidos, cada ocorrência de rochas porosas subterrâneas pode armazenar energia suficiente para abastecer até 85.000 casas.

Depósitos subterrâneos de energia na forma de ar-comprimido podem ajudar a aproveitar a energia eólica noturna, quando os ventos são mais fortes e a demanda de energia é baixa - guardando-a para quando a demanda é alta e o vento é mais fraco.

O mesmo raciocínio vale para a energia solar.

Segundo o engenheiro, essas usinas podem passar rapidamente do modo de armazenamento para o modo de geração de eletricidade, o que as torna adequadas para equilibrar o fornecimento à rede de energia de acordo com as condições variáveis do vento.

Quando o vento é forte, os geradores eólicos ou solares transformam sua energia em eletricidade, que alimenta grandes compressores que enviam ar ou gás natural para a camada de rochas porosas subterrâneas, onde eles são armazenados sob alta pressão.

Quando a energia é necessária, o gás comprimido flui de volta para a superfície, onde é aquecido ou queimado, gerando eletricidade através de turbinas.

Os cálculos indicam que a eficiência do processo é de até 80% - a taxa com que a eletricidade usada para alimentar os compressores é recuperada mais tarde.


Armazenamento de ar-comprimido em rochas

Já existem duas plantas experimentais de armazenamento de energia a ar-comprimido no mundo, uma nos EUA e outra na Alemanha, mas ambas usam cavernas construídas artificialmente em minas de sal. Uma terceira, com foco também em armazenar ar-comprimido em um tipo de rocha chamado arenito, ainda não conseguiu financiamento para virar realidade.

Knudsen quer ampliar esse conceito, usando ocorrências naturais de vários tipos de rochas porosas.

Para verificar a viabilidade da ideia, a equipe foi procurar possíveis locais de armazenamento, que precisavam atender a três critérios: estar a pelo menos 500 metros de profundidade, ter no mínimo 10 metros de espessura, e estar próximo às linhas de transmissão de alta tensão.

Mesmo pesquisando uma região pequena - um planalto que possui uma grossa camada de basalto, uma rocha de origem vulcânica - foram encontradas duas áreas potenciais.

E, por sorte, uma delas está associada com fontes de energia termal, que pode dispensar o gás natural e usar o calor da Terra para aquecer ar comum, tornando a operação ainda mais viável.

FONTE: FEITEP

terça-feira, 2 de abril de 2013

Grafeno e a descoberta da capacidade de multiplicar a energia da luz.




Multiplicação das cargas

O otimismo da comunidade científica de que o grafeno vai proporcionar uma mudança de paradigma na tecnologia acentuou-se depois que a Comunidade Europeia decidiu investir mais de €$1 bilhão em pesquisas com o material maravilha.

E também nos laboratórios os experimentos estão revelando motivos cada vez maiores para entusiasmo.

Uma equipe internacional acaba de demonstrar que o grafeno é capaz de converter um único fóton em múltiplos elétrons, um fenômeno conhecido como multiplicação das cargas.

Isso torna o grafeno uma alternativa para a criação de uma nova geração de células solares de alto rendimento.

"Na maioria dos materiais, um fóton absorvido gera um elétron, mas no caso do grafeno vimos que um fóton absorvido é capaz de produzir muitos elétrons excitados e, portanto, gerar maiores sinais elétricos", explica Frank Koppens, do Instituto de Ciências Fotônicas, na Espanha, coordenador do grupo.

Esta característica torna o grafeno um elemento ideal para qualquer dispositivo que se baseia na conversão da luz em eletricidade.

Em particular, ela permitirá a construção de detectores de luz mais eficientes e células solares que potencialmente poderão aproveitar todo o espectro solar para gerar energia.

Em 2011, outra equipe demonstrou esse milagre da multiplicação dos elétrons, mas eles usaram pontos quânticos, que são fabricados usando metais pesados e tóxicos - o grafeno é carbono puro.

Grafeno solar

O experimento consistiu no envio de um número conhecido de fótons com energias diferentes (cores diferentes) para uma monocamada de grafeno.

"Verificamos que os fótons de alta energia (por exemplo, violeta) são convertidos em um número maior de elétrons excitados do que os fótons de baixa energia (por exemplo, infravermelho). A relação observada entre a energia do fóton e o número de elétrons excitados gerados mostra que o grafeno converte a luz em eletricidade com uma eficiência muito alta," disse Klaas-Jan Tielrooij, principal autor da descoberta.

Segundo o pesquisador, já havia especulações de que o grafeno pudesse servir para a construção de células solares, mas o estudo mostrou que o material cumpre essa função de forma muito mais eficiente do que o esperado.

Ainda há muitos problemas a resolver antes que se possa fabricar as primeiras células solares de grafeno, entre elas a baixa absorção do material - depois que absorveu um fóton, o grafeno gera muitos elétrons, mas o problema é que ele absorve poucos fótons, ainda que o faça em uma amplitude muito grande do espectro.

"Nosso próximo desafio será encontrar formas de extrair a corrente elétrica e aumentar a absorção do grafeno. Então seremos capazes de projetar dispositivos de grafeno que detectam a luz de forma mais eficiente e até mesmo células solares mais eficientes," anunciou o professor Koppens.