Durante a noite, mesmo sem luz visível, a Terra continua liberando energia. Nesse contexto, o calor sentido após o pôr do sol passou a chamar a atenção de pesquisadores. Assim, eles investigam a energia solar noturna, também descrita como geração elétrica noturna, como uma alternativa para produzir eletricidade a partir da radiação infravermelha.
Energia solar noturna e a ciência por trás do calor
Na Universidade de New South Wales (UNSW), na Austrália, cientistas desenvolvem dispositivos voltados à energia solar noturna, capazes de produzir eletricidade a partir da luz emitida pelo próprio calor. Segundo o professor Ned Ekins-Daukes, a Terra “brilha” à noite quando câmeras infravermelhas registram a energia irradiada para o espaço frio. Dessa forma, a diferença de temperatura se converte em corrente elétrica, base da eletricidade a partir do calor.
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Nesse processo, o diodo termorradiativo atua como peça central da geração elétrica noturna. Trata-se de um semicondutor que opera de modo oposto aos painéis solares tradicionais. Enquanto esses painéis absorvem luz, o diodo emite radiação infravermelha e, assim, gera eletricidade. Em 2022, a equipe da UNSW demonstrou esse funcionamento de forma direta, o que ampliou o interesse por aplicações ligadas à energia solar noturna.
Geração elétrica noturna em satélites
Na superfície da Terra, o potencial da energia solar noturna ainda permanece limitado. De acordo com Ekins-Daukes, a atmosfera reduz a diferença térmica necessária para ampliar a produção de energia. Ainda assim, o cenário se altera fora do planeta. No espaço, satélites alternam períodos de luz e escuridão, sobretudo em órbitas mais baixas, o que favorece a geração elétrica noturna de forma complementar.
Nessas condições, a energia solar noturna pode funcionar como fonte auxiliar. Durante o dia, o satélite absorve calor ao ficar exposto ao Sol. Depois, esse calor é liberado no escuro, o que permite ao diodo produzir eletricidade sem depender apenas de baterias. Para o pesquisador, o aproveitamento de superfícies hoje não utilizadas da nave amplia a eficiência energética desses equipamentos baseados em eletricidade a partir do calor.
Solução para o espaço profundo
Na Nasa, cientistas analisam o uso da energia solar noturna em missões mais distantes. Segundo Geoffrey Landis, embora baterias ainda atendam bem às órbitas baixas, os diodos termorradiativos podem reduzir o peso e a complexidade dos sistemas usados no espaço profundo. Atualmente, essas missões dependem de geradores movidos a plutônio, que apresentam alto custo, grande volume e produção complexa.
Além disso, Stephen Polly observa que painéis compostos por vários diodos menores podem substituir parte desses sistemas, ao aproveitar melhor o calor disponível para a geração elétrica noturna. Paralelamente, pesquisas em novos materiais buscam garantir durabilidade em altas temperaturas, requisito essencial para missões com duração de décadas.
Por fim, com testes em ambiente quase espacial previstos para este ano e apoio institucional internacional, os pesquisadores projetam que a energia solar noturna encontre aplicações práticas nos próximos anos. Assim, a tecnologia amplia as possibilidades de uso da eletricidade a partir do calor, um recurso que, até agora, simplesmente se dissipava no espaço.
