Fabricação de um desenho industrial a partir da otimização de filmes com matrizes glicoproteicas e nanopartículas sobrepondo dispositivos fotovoltaicos para geração de eletricidade a partir de lixo radiativo

• Processo: 24/00736-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica
• Pesquisador responsável: Camila Maria Longo Machado
• Beneficiário: Camila Maria Longo Machado
• Empresa: I.rad.particles Inova Simples (IS)
• CNAE: Fabricação de produtos diversos não especificados anteriormente ; Geração de energia elétrica
• Vinculado ao auxílio: 23/02960-3 - Fabricação de um desenho industrial a partir da otimização de filmes com matrizes glicoproteicas e nanopartículas sobrepondo dispositivos fotovoltaicos para geração de eletricidade a partir de lixo radiativo, AP.PIPE
• Assunto(s): Geração de energia elétrica Baterias Eletricidade Painéis solares fotovoltaicos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: baterias | eletricidade | Geracao de energia eletrica | Luz Cherenkov | matrizes glicoproteicas | Painéis Fotovoltáicos | Geradores de Energia Elétrica

Resumo

A geração de energia elétrica para o próximo milênio é um desafio a humanidade. Hoje há energia elétrica em grande escala que alteram as condições climáticas. A antiga utilização de radiação na geração de eletricidade apesar de menos poluentes, tem um ponto fraco, o lixo radiativo. Assim, é extremamente valioso possuir tecnologias alternativas que possam contemplar este ponto fraco e que ainda, independam de armazenamento, do vento ou de irradiação solar. O cientista russo Pavel Cherenkov em 1934 visualizou uma fraca luz azul quando colocou uma solução de ácido sulfúrico sobre sais radioativos de Rádio. Esta luz emitida quando partículas radioativas transitam em qualquer meio, mais rápido que a velocidade da luz, recebeu o nome de Luz Cherenkov (do inglês, Cherenkov light ou CL, em português, LC). Em pequena escala, o Prof Grimm, demonstrou que radioisótopos em material orgânico contendo nanopartículas (NP) (1) emitem luz em duas faixas de comprimento da luz visível. (2) Em estrutura 3D, a matriz orgânica contendo NP, a LC reemitida é amplificada em até 100 vezes. (3) Sendo que a quantidade e a distribuição específicas das NP intensificam a luminosidade e geram um pico secundário para a geração de Luz visível. A emissão de LC é bem comum em resíduos sólidos como os gerados a partir de usinas termonucleares, e duram de horas a décadas. O desafio do projeto é a reprodução desses experimentos preliminares, em condições centimétricas, porém adaptando as condições anteriores à uma configuração contendo células fotovoltaicas planares com eficiência quântica externa próxima a 100% no espectro de 400 a 750 nm. A partir deste, em conjunto a empresa Solid, customizar um modelo em escala maior para obter um mínimo produto viável e a venda e licenciamento a uma empresa produtora dos dispositivos. Para tal será feito aqui a (1) produção de lâminas de matrizes de proteínas contendo NP em diferentes combinações em quantidade, disposições e tamanhos para otimizar um protótipo que gere a quantidade máxima de luz permitida por espaço, que quanto em contato com radiação gerará luz que captada por uma célula solar específica gerará eletricidade. Ao final de 9 meses, o processo será otimizado para geração de eletricidade a partir de LC presente em fontes radioativas. Esta tecnologia é inovadora, pois permitirá a ressignificação dos resíduos radioativos (e.g., 233U), já estocados no mundo em facilities para geração de eletricidade constante. (AU)