Universidade de Harvard desenvolve sistema solar capaz de gerar eletricidade e calor dependendo da temperatura externa

Um novo sistema de energia solar desenvolvido pela Universidade de Harvard promete revolucionar a forma como os edifícios capturam e utilizam a luz do sol. O dispositivo, baseado em uma lente de Fresnel, consegue alternar passivamente entre eletricidade e calor dependendo das condições térmicas externas.

De acordo com o estudo publicado na PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences), o sistema é capaz de priorizar a produção de eletricidade durante os períodos quentes, enquanto nos meses frios redireciona a radiação para aquecer o interior. Isso ocorre graças ao mecanismo óptico simples utilizado na lente de Fresnel, que permite concentrar a luz sobre uma célula fotovoltaica quando a água está em estado de vapor.

A equipe liderada por Raphael Kay realizou testes laboratoriais com temperaturas próximas aos 15 °C e observaram um comportamento diferente do sistema. Com temperatura mais alta, a luz era concentrada na célula solar; abaixo desse ponto, uma parte significativa da radiação era direcionada para o interior como calor.

Os resultados mostram que o sistema pode transformar cerca de 90% da luz solar incidente em calor interno, um rendimento cinco vezes superior ao de painéis solares convencionais combinados com aquecimento elétrico. Além disso, a intensidade da luz sobre a célula solar aumentou aproximadamente 50% quando a temperatura externa subiu.

No entanto, o invento ainda enfrenta uma limitação importante: o ângulo do sol. A unidade instalada com inclinação e orientação fixas só funciona com máxima eficiência durante determinadas horas e épocas do ano. Quando a incidência solar é desviada, o sistema perde precisão ao focar.

A equipe de Harvard vê margem para expansão e aplicações comerciais claras. Segundo Joanna Aizenberg, um componente que possa ser laminado em claraboias ou fachadas e direcione a eletricidade naturalmente durante os períodos quentes poderia ser convincente à medida que a demanda por refrigeração aumenta num planeta mais quente.

Com materiais simples, baratos e fáceis de integrar, o sistema se destina a edifícios, estufas ou veículos. Embora não substitua as placas solares, representa uma alternativa que abre nova via para torná-las mais versáteis e úteis.