Cientistas Criam Painéis Solares que Funcionam a 10 Metros Sob o Mar
A conversão de luz em eletricidade sempre foi considerada uma solução quase exclusiva para a superfície terrestre e para os telhados ensolarados. Sob a água, a radiação solar enfraquece com extrema rapidez, criando um ambiente difuso onde grande parte do espectro luminoso convencional desaparece a poucos centímetros da superfície. No entanto, uma equipa internacional de cientistas acaba de romper esta barreira física ao demonstrar o funcionamento estável e eficaz de células solares operando a 10 metros de profundidade no oceano.
O avanço, divulgado na revista científica Joule, foi liderado por investigadores da Universidade de Yunnan e de institutos parceiros na China e na Suíça. Até agora, a maioria dos ensaios com tecnologia fotovoltaica aquática limitava-se a reservatórios rasos, com profundidades inferiores a dois metros, um cenário insuficiente para a maioria das exigências marinhas do mundo real. A nova conquista expande os horizontes da exploração oceânica e da robótica subaquática.
A física do oceano e o segredo da perovskita
Para viabilizar a tecnologia, os especialistas precisaram repensar a própria química das células solares convencionais. O silício tradicional depende de uma faixa ampla do espectro solar que inclui radiações vermelhas e infravermelhas, comprimentos de onda que a água absorve quase de imediato. A 10 metros de profundidade, a iluminação remanescente concentra-se numa estreita faixa azul-esverdeada.
A resposta encontrada pela equipa foi a formulação de células baseadas em perovskita com uma ampla banda proibida (bandgap de aproximadamente 1,96 eV), especificamente sintonizadas para captar os tons de luz que sobrevivem nas profundezas marinhas. Além disso, os cientistas integraram um composto estabilizador que melhorou a extração de eletrões e conferiu uma resistência extraordinária contra a degradação no meio húmido.
“Este trabalho apresenta a primeira validação funcional de células solares submersas operando na prática a uma profundidade de cerca de 10 metros, ampliando bastante o seu campo de aplicação”, destacaram os investigadores do projeto.
Desempenho surpreendente em águas abertas
Os testes práticos foram realizados em mar aberto no Mar do Sul da China, próximo da ilha de Weizhou. Instalado num veículo operado remotamente, o módulo solar esteve submerso durante duas horas. Durante esse período, gerou 324 miliwatts-hora (mWh) de energia, quantidade suficiente para recarregar baterias de iões de lítio e alimentar equipamentos elétricos com sucesso.
Os dados laboratoriais revelaram um fenómeno impressionante: sob o espectro simulado das águas marinhas profundas, a eficiência de conversão energética atingiu expressivos 34,71%, mais do dobro da taxa registada pelo mesmo dispositivo sob a luz solar direta na superfície terrestre. Estimativas de durabilidade sugerem que as placas podem manter estabilidade operacional de até cinco anos e meio debaixo de água.
Aplicações imediatas para o futuro do mar
O abastecimento contínuo de energia sempre foi um dos principais obstáculos para a tecnologia aquática. A autonomia limitada das baterias obriga cientistas e operadoras marítimas a resgates frequentes de aparelhos ou à utilização de cabos elétricos dispendiosos e vulneráveis. Esta inovação fotovoltaica promete alimentar diretamente:
- Sensores ambientais: monitorização autônoma da salinidade, temperatura e ecossistemas marítimos por anos ininterruptos;
- Drones e robôs submarinos: carregamento contínuo de baterias de veículos autónomos durante missões de pesquisa;
- Aquacultura inteligente: câmaras e sistemas de comunicação permanentes instalados em fazendas aquáticas afastadas da costa.
O sucesso desta experiência marca um ponto de viragem para a ciência marinha, demonstrando que mesmo nos locais mais profundos e sombrios da Terra, a luz solar ainda pode servir de motor para a inovação.
