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Tecnologia criada em Cingapura usa tubos estreitos para gerar eletricidade da chuva com eficiência de 10%, acendendo LEDs sem turbinas ou barragens.
Um grupo de engenheiros da Universidade Nacional de Cingapura desenvolveu um sistema inovador que transforma gotas de chuva em eletricidade de forma eficiente e sem a necessidade de grandes estruturas.
O novo método já consegue acender até 12 LEDs por 20 segundos, com apenas dois pequenos tubos.
A técnica utiliza um fenômeno físico pouco explorado, chamado fluxo em pistão, para gerar eletricidade diretamente da água da chuva que escorre por tubos verticais. A eficiência chega a 10% de conversão da energia das gotas em eletricidade.
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Tubos no lugar de turbinas
Diferente das usinas hidrelétricas tradicionais, que dependem de barragens, turbinas e grandes volumes de água, o novo sistema desenvolvido em Cingapura funciona com tubos estreitos e gotas naturais de chuva. Ele não exige instalações complexas, nem grandes reservatórios.
No experimento realizado em laboratório, os pesquisadores usaram uma torre com uma agulha de metal que liberava gotas com as mesmas características das chuvas naturais.
As gotas caíam em um tubo de 32 centímetros de altura e 2 milímetros de diâmetro, feito com um polímero condutor. O tubo estava conectado a fios que permitiam a coleta da eletricidade gerada pelo movimento das gotas.
A eletricidade era produzida enquanto as gotas desciam, alternando com bolsões de ar dentro do tubo.
Esse fluxo intermitente cria uma separação de cargas que pode ser capturada e transformada em energia utilizável.
Resultados do experimento
O sistema conseguiu atingir uma eficiência de 10% na conversão da energia das gotas em eletricidade. Quando comparado a um fluxo contínuo de água, o método com fluxo em pistão foi cinco vezes mais eficaz.
A energia gerada por apenas dois tubos foi suficiente para manter 12 LEDs acesos por 20 segundos.
E esse é apenas o começo. A expectativa é de que milhares de tubos instalados em conjunto possam alimentar partes inteiras de edifícios em regiões com chuva frequente.
Aplicações em áreas urbanas e rurais
Um dos pontos fortes do sistema é sua versatilidade.
Como não depende de rios ou represas, ele pode ser instalado em telhados de casas e prédios, paredes verdes, calhas, ou qualquer estrutura vertical.
Também pode beneficiar comunidades remotas que não têm acesso fácil à rede elétrica.
Com a instalação de muitos desses tubos, seria possível aproveitar períodos de chuva para gerar eletricidade adicional de forma descentralizada e contínua.
A tecnologia pode ainda ser usada em conjunto com painéis solares, aproveitando os períodos nublados e chuvosos para compensar a baixa geração solar.
Desempenho e eficiência comprovados
Os pesquisadores detalharam os avanços do estudo no artigo científico “Plug Flow: Generating Renewable Electricity with Water from Nature by Breaking the Limit of Debye Length”, publicado na revista ACS Central Science em abril de 2025.
O trabalho mostrou que o sistema supera um antigo limite físico da geração de eletricidade em escala milimétrica, o chamado comprimento de Debye, que limitava a separação eficiente de cargas a distâncias inferiores a um micrômetro. Com o novo método, essa barreira foi superada.
No sistema em fluxo pistão, o líquido se move em colunas separadas por ar, o que permite a separação efetiva de íons. O OH⁻ se adere às paredes do tubo, enquanto o H⁺, mais móvel, segue com a água. Isso gera um líquido com carga positiva e uma superfície negativa, produzindo corrente elétrica contínua nas duas extremidades do tubo.
Testes com diferentes tipos de água
Os testes mostraram que o sistema funciona não só com água da chuva, mas também com água de torneira e até água salgada.
Além disso, a tecnologia manteve sua eficiência mesmo com variações de temperatura entre 4 °C e 50 °C e apresentou estabilidade por pelo menos sete dias seguidos de uso.
A média de potência gerada por um único tubo foi de 440 μW, com densidade energética de aproximadamente 100 W por metro quadrado.
Esses números representam uma melhoria de até cinco ordens de grandeza quando comparados aos métodos anteriores baseados em fluxo contínuo.
Demonstrações práticas
Além de acender LEDs, os pesquisadores demonstraram outras aplicações possíveis com a eletricidade gerada. Entre elas estão a geração de plasma, reações químicas, modificação de superfícies, carga de líquidos e sólidos, e a detecção de radicais por meio de testes com DPPH.
Esses experimentos reforçam o potencial da nova técnica para usos diversos, tanto em energia quanto em processos industriais ou científicos.
Outro ponto relevante é que o sistema não exige pré-cargas, eletrônicos avançados ou materiais caros. Isso torna o método acessível, barato e fácil de ser ampliado.
Segundo os engenheiros responsáveis pelo estudo, essa abordagem pode representar uma nova categoria de geração de energia baseada em fluxo intermitente e química interfacial, ultrapassando limites teóricos antigos.
Eles acreditam que a inovação pode se tornar parte fundamental de uma matriz energética mais ecológica e adaptada a realidades urbanas e climáticas variadas.
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