Calor do Escapamento Vira Eletricidade

Sistema termoelétrico desenvolvido nos EUA converte calor residual em energia, tornando veículos mais eficientes e sustentáveis.

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Carros, helicópteros e até drones mais verdes

No dia 18 de fevereiro de 2025, pesquisadores da Universidade do Estado da Pensilvânia, nos Estados Unidos, apresentaram um gerador termoelétrico capaz de converter o calor do escapamento de veículos em eletricidade. O projeto, liderado por Rabeya Bosry Smriti, foi testado em carros, helicópteros e até em veículos aéreos não tripulados, visando reduzir perdas de energia e aumentar a eficiência de motores a combustão.

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Por que converter calor em eletricidade?

Os motores a combustão interna aproveitam apenas cerca de 25% da energia contida no combustível. O restante se perde na forma de calor, principalmente pelo escapamento. A equipe norte-americana buscou justamente reciclar esse calor residual, transformando-o em energia elétrica. Isso pode alimentar componentes do veículo, como sistemas de iluminação, reduzindo a necessidade de consumo extra de combustível.

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Como funciona o gerador termoelétrico

O gerador desenvolvido utiliza telureto de bismuto, um material semicondutor que converte a diferença de temperatura em eletricidade. Confira os principais pontos:

• Trocadores de calor: São acoplados ao cano de escapamento para captar o calor dos gases.
• Dissipador de calor: Mantém uma temperatura mais baixa na outra extremidade do sistema, garantindo a diferença de temperatura necessária.
• Alto fluxo de ar: O fluxo rápido no escapamento favorece a geração de energia, pois aumenta a eficiência do dispositivo.

Segundo os testes, o protótipo gerou até 40 W de potência, suficiente para alimentar faróis e outras luzes de um carro.

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Resultados práticos

Em testes de laboratório, o sistema atingiu:

• 40 W de potência em condições normais, simulando veículos de passeio.
• 56 W em velocidades de exaustão típicas de automóveis em alta velocidade.
• 146 W em velocidades semelhantes às de helicópteros.

Esses valores equivalem a uma faixa entre cinco e doze baterias de íons de lítio 18650, demonstrando o potencial de aproveitamento do calor residual. Além disso, o gerador pode ser acoplado ao cano de escapamento sem a necessidade de sistemas de resfriamento adicionais, o que torna a tecnologia ainda mais prática e promissora.

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Aplicações e perspectivas

Veículos a combustão mais eficientes

• Automóveis: Redução de consumo de combustível e emissões.
• Helicópteros e drones: Aumento de autonomia e economia de recursos.

Futuras inovações

O aproveitamento do calor residual se encaixa em um cenário de transição energética, onde qualquer ganho de eficiência pode fazer diferença na redução de emissões de gases de efeito estufa e no avanço de tecnologias mais limpas e sustentáveis.

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Conclusão

A pesquisa conduzida por Rabeya Smriti e sua equipe mostra que é possível reaproveitar o calor do escapamento de diversos tipos de veículos, gerando energia elétrica de forma prática e eficiente. Esse avanço pode representar uma grande oportunidade para a indústria automotiva e aeroespacial, contribuindo para a redução de custos operacionais e de impacto ambiental.

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Fontes e Referências

• Artigo científico: Thermoelectric Energy Harvesting for Exhaust Waste Heat Recovery: A System Design
  Autores: Rabeya Bosry Smriti, Wenjie Li, Amin Nozariasbmarz, Subrata Ghosh, Na Liu, Christopher D. Rahn, Mohan Sanghadasa, Shashank Priya, Bed Poudel – Publicado em ACS Applied Materials & Interfaces.

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