A Escola Politécnica Federal de Lausanne (EPFL), na Suíça, demonstrou um avanço relevante na conversão de energia “azul”. A equipa liderada por Yunfei Teng conseguiu multiplicar por três a potência obtida quando água doce e salgada passam por uma membrana seletiva, técnica conhecida como geração de energia osmótica.
Como funciona a proposta suíça
A tecnologia baseia-se em membranas extremamente finas, perfuradas por nanoporos que filtram íons. O grupo da EPFL introduziu um processo inédito: revestir esses nanoporos com microscópicas bolhas de lipídios, formando uma película lubrificante capaz de reduzir o atrito interno. Esse “esfregão” molecular permite que íons cloreto, abundantes na água do mar, transitem mais rapidamente em direção à água com menor concentração de sal, gerando uma corrente elétrica.
De acordo com a professora Aleksandra Radenovic, o projeto combina qualidades de dois domínios. Das membranas poliméricas herda‐se a elevada porosidade, essencial para cobrir áreas de coleta extensas; da nanofluídica, vêm canais altamente carregados que mantêm a separação de cargas. O desenho final resulta numa membrana escalável, compatível com produção industrial e com elevada precisão na engenharia dos poros.
Resultados laboratoriais
Para validar o conceito, os investigadores fabricaram cerca de mil nanoporos dispostos em padrão hexagonal. Nos ensaios, a equipa reproduziu a diferença de salinidade típica do encontro entre rio e oceano. Nessas condições, a densidade de potência atingiu aproximadamente 15 W/m². Os valores atuais de referência para membranas poliméricas convencionais situam‐se entre 5 e 7 W/m²; portanto, o ganho observado varia de 200 % a 300 %.
Segundo Teng, o desempenho superior resulta da chamada “lubrificação por hidratação”. A película lipídica age como camada deslizante, diminuindo a resistência à passagem dos íons sem comprometer totalmente a seletividade original. Com menos bloqueios, aumenta a quantidade de carga transportada por unidade de tempo e, consequentemente, a corrente elétrica.
Impacto potencial e próximos passos
A energia osmótica apresenta a vantagem de estar disponível em locais onde rios desaguam no mar, regiões abundantes em diversos continentes. Ao contrário de turbinas ou barragens, o método usa gradiente de salinidade em vez de desnível hídrico, reduzindo impacto ecológico e paisagístico.
Contudo, os sistemas atuais enfrentam dois entraves principais: custo de produção das membranas e robustez em cenários reais. A abordagem da EPFL procura mitigar ambas as barreiras. O uso de polímeros já estabelecidos facilita a fabricação em escala, enquanto o reforço nanofluídico acrescenta estabilidade mecânica e controla eventuais entupimentos.
Os autores planeiam ampliar a área ativa da membrana e testar a durabilidade em ciclos prolongados de operação. Parâmetros como bioincrustação, variação de temperatura e oscilações de salinidade ao longo do ano serão monitorizados para avaliar a viabilidade comercial.
Imagem: Tecnologia Inovação Notícias
Aplicações para além da energia “azul”
O princípio de lubrificação por hidratação não se limita à conversão osmótica. O mesmo mecanismo pode ser empregado em sensores químicos, dessalinização, microbombeamento e sistemas laboratoriais em chip, onde o transporte de íons e moléculas é crítico. Ao reduzir o atrito interno, dispositivos nanofluídicos tendem a ganhar velocidade de resposta sem sacrificar seletividade.
Além disso, o conceito pode contribuir para projetos de baterias de fluxo, que dependem de membranas seletivas para íons específicos. Uma película lubrificante geraria menor resistência, potencialmente aumentando a eficiência global do sistema de armazenamento.
Panorama do setor
Empresas e centros de investigação procuram há anos tornar a energia osmótica financeiramente competitiva. A norueguesa Statkraft, por exemplo, operou uma planta-piloto em 2009, mas suspendeu o projeto devido aos custos. Iniciativas recentes concentram-se em otimizar membranas e reduzir despesas de manutenção. O trabalho da EPFL insere‐se nesse contexto, oferecendo um caminho para elevar a densidade de potência sem recorrer a materiais exóticos ou processos complexos.
Especialistas avaliam que, caso a densidade de 15 W/m² seja mantida em larga escala, a fonte poderá suprir comunidades costeiras, estações de dessalinização e até complementar fazendas solares ou parques eólicos, fornecendo eletricidade contínua quando outros recursos intermitentes falham.
Próximas validações
Os investigadores planeiam protótipos maiores que reproduzam o fluxo real de estuários. Serão avaliados fatores como crescimento de biofilmes, estabilidade da camada lipídica e resistência a eventos climáticos extremos. Parcerias com engenheiros ambientais e investidores estão em estudo para acelerar a transição do laboratório ao mercado.
Se confirmada em ambiente prático, a tecnologia poderá representar um avanço significativo na diversificação da matriz energética, explorando um gradiente natural ainda pouco aproveitado.
