Uma equipe de pesquisadores da NTU (Nanyang Technological UNIVERSITY) em Cingapura projetou um dispositivo "inteligente" para coletar a luz solar e transmiti-la para espaços subterrâneos, reduzindo a necessidade de usar fontes tradicionais de energia 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 se inspirou 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 (um 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 focalizada é então coletada da extremidade de um cabo de fibra e transportada para o subsolo.
Enquanto isso, os servomotores 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 Research Fellow 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 várias limitações da atual tecnologia de coleta solar. Nos concentradores solares convencionais, grandes espelhos curvos são movidos por motores para alinhar os espelhos aos raios solares. Os componentes desses sistemas estão sujeitos a fatores ambientais como a umidade, o que aumenta 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 uma altura total de 50 cm. Para proteger a esfera das condições ambientais (luz ultravioleta, poeira, etc.), os pesquisadores construíram uma "tampa" transparente de policarbonato com 3 mm 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 a luminária é ideal para montagem como uma lâmpada de rua normal. Ele coletava a luz do sol durante o dia para iluminar os espaços subterrâneos e iluminava à noite usando eletricidade.
Em caso de chuva ou céu nublado com pouca luz solar, uma lâmpada LED instalada ao lado da extremidade emissora do cabo de fibra acenderá automaticamente. Isso garantirá que o dispositivo possa iluminar espaços subterrâneos ao longo do dia sem interrupção.
Luz solar: subterrâneo é melhor do que LEDs
Em testes em ambientes subterrâneos, os pesquisadores da NTU constataram que a eficácia luminosa do aparelho é 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.
