Investigadores da Escola Politécnica Federal de Lausanne (EPFL), na Suíça, apresentaram um novo protótipo de gerador hidrovoltaico capaz de produzir eletricidade de forma contínua a partir da evaporação de água salgada. A equipa liderada por Tarique Anwar e Giulia Tagliabue demonstrou que o dispositivo atinge tensão de 1 V e densidade de potência de 0,25 W/m2, valores que superam os de demonstrações anteriores da mesma tecnologia.
Três camadas para controlar evaporação, iões e eletrões
O gerador experimental assenta numa rede hexagonal de nanopilares de silício. O espaçamento entre essas estruturas cria microcanais por onde a água salgada evapora. Para otimizar cada etapa do processo, o dispositivo foi dividido em três camadas funcionais:
1. Evaporação – a camada superior expõe a solução salina ao ar, acelerando a formação de vapor.
2. Transporte de iões – a zona intermédia gere o deslocamento de catiões e aniões gerado pela evaporação.
3. Coleta de carga – a base em silício recolhe os eletrões mobilizados, fechando o circuito elétrico.
Essa arquitetura “desacoplada” permitiu aos cientistas medir separadamente as influências de calor e luz sobre cada fenómeno físico. Segundo Anwar, os desequilíbrios térmicos e luminosos, tradicionalmente encarados como fontes de ruído, foram convertidos em aliados para reforçar a produção de energia.
Calor e luz elevam desempenho até cinco vezes
O silício semicondutor reage à radiação solar excitando os seus eletrões. Paralelamente, o aumento de temperatura intensifica as cargas negativas na superfície do material. Enquanto isso, a evaporação impulsiona os iões na camada aquosa, separando cargas positivas e negativas. A combinação desses efeitos gera um campo elétrico que conduz os eletrões excitados através de um circuito externo.
Tagliabue explica que a captação simultânea de calor e luz pode ampliar a geração de energia em até cinco vezes, sem recorrer a componentes adicionais nem a fontes externas de alimentação. Trata-se de aproveitar fenómenos naturais já presentes em qualquer ambiente exposto ao sol.
Resultados superam alternativas e apontam para uso contínuo
Os 0,25 W/m2 alcançados colocam o hidrovoltaico suíço acima de tecnologias concorrentes baseadas no mesmo princípio. Além do ganho de potência, o protótipo apresenta estabilidade acrescida. Cada nanopilar foi revestido com uma fina camada de óxido, barreira que o protege contra reações químicas indesejadas em contacto prolongado com salinidade elevada. Essa solução atenua a degradação observada noutras abordagens de alta tensão.
Para Tagliabue, a durabilidade abre caminho a sistemas autónomos de longo prazo, destinados a sensores remotos, dispositivos IoT ou pequenas unidades de geração fora da rede. Já Anwar destaca a simplicidade do design: “A estrutura em camadas permite ajustar, replicar e escalar o processo sem dependência de materiais raros ou etapas de fabrico complexas.”
Imagem: Tecnologia Inovação Notícias
Contexto e próximos passos
O primeiro modelo de estudo do efeito hidrovoltaico foi revelado pela mesma equipa em 2024. Desde então, sucessivos ajustes nos parâmetros geométricos dos nanopilares, bem como no controlo da evaporação, conduziram aos resultados agora divulgados. Os investigadores planeiam testar a tecnologia em ambientes exteriores para avaliar o desempenho sob variações diurnas de temperatura, humidade e intensidade solar.
Caso os testes de campo confirmem a fiabilidade observada em laboratório, o gerador poderá integrar superfícies de grande área, como painéis flutuantes em reservatórios ou revestimentos de edifícios. A produção elétrica baseada na simples passagem de água sobre superfícies carregadas surge, assim, como complemento potencial a outras fontes renováveis.
O projeto não envolve a captura direta de energia solar como nos painéis fotovoltaicos tradicionais. Em vez disso, o calor e a luz apenas modulam a dinâmica de iões e eletrões já presentes no sistema. Essa característica distingue o hidrovoltaico de Lausanne e reduz a exigência por conversores ou camadas fotossensíveis adicionais.
Desafios de escala e perspetivas
Para chegar ao mercado, será necessário ultrapassar barreiras associadas à produção industrial de nanopilares em larga escala e à manutenção de canais desobstruídos por onde a água circula. Além disso, a integração com fontes de água salgada ou salobra deverá considerar questões de abastecimento, reúso e impacto ambiental.
Mesmo com esses desafios, o avanço reportado demonstra que o efeito hidrovoltaico pode converter recursos abundantes — vapor, calor e luz — em eletricidade estável, sem emissões diretas nem peças móveis. A EPFL prossegue agora a procura de parceiros industriais para validar a tecnologia fora do laboratório e explorar aplicações comerciais.
Com tensão de 1 V por unidade e possibilidade de associação em série ou paralelo, a plataforma abre perspetivas para alimentar equipamentos de baixa potência ou complementar baterias recarregáveis em zonas remotas. A combinação de simplicidade estrutural, durabilidade e ganho de eficiência coloca o novo gerador suíço como candidato a reforçar o portefólio global de soluções energéticas renováveis.
