Energia
Redação do Site Inovação Tecnológica - 24/03/2025
O cilindro ? posicionado em uma superf?cie inclinada para ficar perpendicular ao campo magn?tico e ? dire??o do movimento rotacional da Terra. Sensores registram a tens?o entre as extremidades do cilindro.
[Imagem: C. Chyba/Princeton University]
Furo na teoria, energia na pr?tica
Em 2016, dois f?sicos da Universidade de Princeton apresentaram a base te?rica para algo largamente considerado imposs?vel: A gera??o de eletricidade a partir da energia cin?tica da Terra conforme ela gira atrav?s do seu pr?prio campo magn?tico.
H? uma prova simples mostrando que isso deveria ser imposs?vel, mas Christopher Chyba e Kevin Hand descobriram uma brecha naquela prova que poderia permitir a gera??o de uma tens?o de corrente cont?nua e de uma pequena quantidade de corrente el?trica a partir da energia cin?tica da Terra.
Parecia algo t?o maluco que o artigo foi largamente ignorado, alguns alegando que n?o perderiam tempo tentando achar o erro da dupla.
Mas agora Chyba e Hand voltaram ao palco, desta vez n?o com uma teoria, mas com um dispositivo pr?tico que de fato gera a energia que eles previram.
"O dispositivo parece violar a conclus?o de que qualquer condutor em repouso em rela??o ? superf?cie da Terra n?o pode gerar energia a partir do seu campo magn?tico," resumiu Chyba.
Embora o campo magn?tico da Terra n?o esteja alinhado exatamente com o eixo de rota??o do planeta, h? um componente do campo que ? sim?trico em rela??o a esse eixo. O dispositivo proposto interage com esse componente, extraindo energia da rota??o da Terra para produzir eletricidade.
[Imagem: P. Reid/Univ. of Edinburgh]
Gerador que aproveita rota??o da Terra
Em um gerador el?trico comum, energia mec?nica de algum tipo ? usada para girar um rotor em torno do campo magn?tico de um ?m?. Neste caso, por?m, n?o ? preciso girar nada: Tira-se proveito da rota??o da pr?pria Terra, que leva o gerador ao longo do campo magn?tico do planeta.
O aparato consiste em um cilindro de cerca de 30 cent?metros de comprimento, feito de ferrita de mangan?s-zinco, formando um objeto magn?tico e condutor com as propriedades topol?gicas e materiais que permitem explorar a brecha na teoria que "proibia" a gera??o de eletricidade a partir do campo magn?tico da Terra.
Embora o objeto esteja parado no laborat?rio, o pr?prio laborat?rio est? sendo carregado pela rota??o da Terra atrav?s do pr?prio campo magn?tico do planeta, produzindo uma for?a magn?tica nas cargas do objeto condutor. Normalmente, os el?trons se deslocariam rapidamente (em um cent?simo de um bilion?simo de segundo), criando um campo el?trico est?tico que cancela perfeitamente a for?a magn?tica, e nenhuma corrente el?trica sustentada poderia ser gerada.
Mas, para o cilindro oco de ferrita MnZn, a teoria de 2016 da dupla j? havia previsto que ? imposs?vel haver um cancelamento perfeito, o que significa que uma pequena corrente el?trica deve fluir atrav?s dele. Para o prot?tipo constru?do pela equipe, s?o gerados 18 microvolts (?V), que fluem atrav?s do cilindro quando ele ? mantido perpendicular ao campo magn?tico da Terra.
"Ele tem um cheiro de m?quina de movimento perp?tuo," reconhece Chyba, acrescentando rapidamente que n?o se trata de "energia tirada do nada": Seus c?lculos mostram que a energia coletada vem da energia rotacional do planeta.
Esquema do gerador de eletricidade a partir do campo magn?tico da Terra.
[Imagem: Chyba et al. - 10.1103/PhysRevResearch.7.013285]
Cautela
Os primeiros experimentos da equipe com o dispositivo foram realizados em um laborat?rio escuro e sem janelas, com baixa interfer?ncia eletromagn?tica de fundo - o escuro tem por objetivo evitar a contamina??o do sinal pelo efeito fotoel?trico. O sistema gerou algumas dezenas de microvolts de eletricidade, com propriedades de revers?o de tens?o e de corrente pela rota??o do cilindro, correspondendo ?s previs?es da teoria de 2016.
Para checar esses resultados, a equipe repetiu os experimentos em um pr?dio residencial, a cerca de 5,6 quil?metros do laborat?rio.
"Este era um ambiente amplamente desregulado, em contraste com o do nosso laborat?rio prim?rio," contaram os pesquisadores. "Os dados resultantes s?o ruidosos, com barras de erro correspondentemente grandes em compara??o com os resultados obtidos em nosso laborat?rio prim?rio. No entanto, os dados mostram mais uma vez a magnitude da tens?o e o comportamento sob rota??o previstos pelo nosso efeito, demonstrando que o efeito observado n?o ? devido a uma influ?ncia local n?o identificada em nosso laborat?rio prim?rio."
A perspectiva de uma nova fonte de energia livre de carbono e de qualquer outra polui??o ? tentadora, mas os pesquisadores alertam que ningu?m deve come?ar a comemorar ainda. Chyba descreve as descobertas como "resultados iniciais de prova de conceito" e adverte contra a interpreta??o exagerada. Embora as descobertas "forne?am um ponto de partida para futuras investiga??es sobre maneiras de gerar passivamente maiores quantidades de corrente e voltagem usando o campo magn?tico da Terra", diz ele, os experimentos geraram uma quantidade min?scula de eletricidade.
"Ambos os artigos falam sobre como isso pode ser ampliado, mas nada disso foi demonstrado, e pode muito bem acabar se mostrando que n?o ? poss?vel," disse Chyba. "E, em qualquer caso, a primeira coisa que precisa acontecer ? que algum grupo independente precisa reproduzir - ou refutar - nossos resultados, com um sistema estreitamente semelhante ao nosso."
Bibliografia:
Artigo: Experimental demonstration of electric power generation from Earth's rotation through its own magnetic field
Autores: Christopher F. Chyba, Kevin P. Hand, Thomas H. Chyba
Revista: Physical Review Research
Vol.: 7, 013285
DOI: 10.1103/PhysRevResearch.7.013285
Artigo: Electric Power Generation from Earth's Rotation through its Own Magnetic Field
Autores: Christopher F. Chyba, Kevin P. Hand
Revista: Physical Review Applied
Vol.: 6, 014017
DOI: 10.1103/PhysRevApplied.6.014017
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