Uma equipe de pesquisadores da NTU (UNIVERSIDADE Tecnológica de Nanyang), em Cingapura, projetou um dispositivo “inteligente” para coletar a luz solar e transmiti-la aos espaços subterrâneos, reduzindo a necessidade de recorrer a fontes de energia tradicionais para iluminação.
Em Cingapura, as autoridades vêm estudando maneiras de aumentar o espaço produtivo e habitacional há algum tempo. Eles fizeram isso com um piso enorme de fazendas verticais, e avaliou a viabilidade de escavação subterrâneo mais profundo criar novos espaços de infraestrutura, armazenamento e serviços.
A demanda por iluminação subterrânea 24 horas por dia, portanto, deverá aumentar no futuro no estado asiático.
Aproveite a luz do sol
Para desenvolver um dispositivo de captação de luz solar que possa atender a essa necessidade de forma sustentável, a equipe da NTU inspirou-se na lupa, que pode ser usada para focar a luz solar em um ponto.
Como o dispositivo é feito?
Os pesquisadores usaram uma esfera de acrílico padrão, uma única fibra óptica plástica (tipo de cabo que transporta um feixe de luz de uma ponta à outra) e servomotores.
O aparelho é posicionado no solo e concentra a luz do sol na esfera de acrílico. O sistema permite que raios de luz paralelos formem um foco nítido no lado oposto. A luz solar concentrada é então coletada na extremidade de um cabo de fibra e transportada para o subsolo.
Os servomotores, por sua vez, ajustam automaticamente a posição da extremidade do cabo de fibra, para otimizar a quantidade de luz solar que pode ser recebida e transportada à medida que o sol se move.
Desenvolvido pelo professor assistente Yoo Seongwoo da Escola de Engenharia Elétrica e Eletrônica e Dr. Charu Goel, principal pesquisador do The Photonics Institute da NTU, a inovação foi relatada na revista científica Solar Energy no início deste mês.
Uma inovação autêntica
O dispositivo supera diversas limitações da atual tecnologia de coleta solar. Nos concentradores solares convencionais, grandes espelhos curvos são movidos por motores para alinhar os espelhos com os raios solares. Os componentes desses sistemas estão sujeitos a fatores ambientais como a umidade, aumentando a necessidade de manutenção.
O dispositivo NTU, no entanto, foi projetado para usar a forma redonda da esfera de acrílico. Isso o torna muito mais compacto e fácil de gerenciar.
O protótipo desenhado pelos pesquisadores pesa 10 kg e tem altura total de 50 cm. Para proteger a esfera das condições ambientais (luz ultravioleta, poeira, etc.), os pesquisadores construíram uma “capa” transparente de policarbonato com 3 milímetros de espessura.
Lâmpadas para iluminação diurna e noturna
O principal autor do estudo, Prof. Charu Goel ele acha que seria útil integrar o dispositivo à infraestrutura existente.
A equipe da NTU acredita que o dispositivo é ideal para ser montado como um poste de luz normal. Ele coletaria luz solar durante o dia para iluminar espaços subterrâneos e iluminaria à noite usando eletricidade.
Em caso de chuva ou céu nublado e com pouca luz solar, uma lâmpada LED instalada logo ao lado da extremidade emissora do cabo de fibra acenderá automaticamente. Isto irá garantir que o dispositivo possa iluminar espaços subterrâneos durante todo o dia sem interrupção.
Luz solar: subterrâneo é melhor do que LEDs
Em testes em ambientes subterrâneos, os pesquisadores da NTU descobriram que a eficácia luminosa do dispositivo era de 230 lúmens/Watt.
Isso supera em muito as lâmpadas LED disponíveis no mercado, que têm uma saída típica de 90 lumens / Watt.
A eficácia luminosa deste dispositivo de baixo custo pode iluminar estacionamentos, elevadores e passagens subterrâneas em cidades densamente povoadas com luz solar.
Também é facilmente escalável: como a capacidade de captura de luz da lente esférica é proporcional ao seu tamanho, basta variar a esfera para variar a potência.
