Benedito Antonio Luciano*

No contexto da eficiência energética, o termo colheita de energia ou recuperação de energia é uma tradução da expressão inglesa “energy harvesting”. Fisicamente, a colheita de energia consiste no processo de conversão de uma determinada forma de energia disponível livremente no meio ambiente em energia elétrica destinada a um uso final específico.

A ideia de recuperação de energia não seja nova. Ela remonta ao ano de 1826, quando Thomas Seebeck descobriu como converter energia térmica em energia elétrica, utilizando para tal um circuito constituído de dois fios metálicos de materiais distintos mantidos em temperaturas diferentes.

Além da aplicação termoelétrica citada, dependendo da fonte primária, atualmente diversos métodos de recuperação de energia têm sido utilizados e desenvolvidos de forma crescente em sistemas de comunicação sem fio (“wireless”), sistemas fotovoltaicos, sistemas eólicos, implantes biomédicos, transdutores eletromecânicos, sensores de presença e balanças baseadas no efeito piezelétrico, dentre outros exemplos.

Nesse contexto, a potência transferida para a carga é limitada pela energia disponível oriunda da fonte primária, da eficiência do transdutor e do sistema de conversão. Se a potência requerida pela carga for inferior à energia recuperada, o sistema eletrônico pode operar de forma contínua. Caso contrário, a operação deve ser descontínua e o tempo entre as operações dependerá da capacidade de armazenamento de energia no sistema.

Na prática, o desenvolvimento de sistemas de recuperação de energia eficientes envolve conhecimentos multidisciplinares de físicos, biólogos, matemáticos, engenheiros eletricistas, engenheiros de materiais, engenheiros mecânicos, engenheiros químicos, metalurgistas e engenheiros de computação, além de investimentos em bons laboratórios e formação de pesquisadores competentes.

No ambiente acadêmico, muitas teses, dissertações e resultados de pesquisas sobre recuperação de energia tem sido publicados, com destaque para os casos de redes de sensores sem fio (RSSF), dispositivos bioinspirados, energia proveniente da atividade humana e animal, energia de micro-ondas, ligas com memória de forma e aproveitamento das ondas eletromagnéticas em baixas, médias e altas frequências.

Efetivamente, os avanços nesse campo de pesquisa e o desenvolvimento de novos dispositivos recuperadores de energia se devem, em larga escala, aos progressos da microeletrônica e da nanotecnologia, resultando na fabricação de dispositivos que necessitam de pouca quantidade de energia para o seu funcionamento. 

Assim, como as fontes primárias de energia disponíveis no meio ambiente são diversas e os dispositivos conversores desenvolvidos para a recuperação de energia desperdiçada também são, pesquisadores em todo o mundo continuam mobilizados no sentido de desenvolver métodos e formas mais eficientes de proceder essa recuperação, contribuindo, desta forma, para a conservação do meio ambiente.

* O autor é professor do Departamento de Engenharia Elétrica da UFCG.

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