As nossas casas estão a ficar cada vez mais inteligentes: podemos acender a luz com a nossa voz, podemos programar a máquina de café para que a nossa bebida esteja pronta todas as manhãs, vemos do sofá como os aspiradores robot deixam o chão impecável, e até o frigorífico pode avisar-nos se ficarmos sem leite. O próximo avanço? Poder carregar o telemóvel ou ligar a televisão sem ter de utilizar cabos.
A transmissão de dados sem fios através de redes Wi-Fi ou Bluetooth é quase universal na nossa sociedade: já praticamente ninguém pensa em usar um cabo para enviar uma imagem entre dois telemóveis ou ligar um computador ao router. Da mesma forma, a eletricidade sem fios, ou energia sem cabos, eliminaria a necessidade de cabos ou de outras ligações físicas para fornecer energia a dispositivos e sistemas de forma eficiente através do ar ou de outros meios. Os seus usos, que em alguns casos já são aplicados, vão desde o conforto, na esfera doméstica, à medicina e à indústria.
Como funciona a energia sem fios?
O conceito de energia sem fios é um termo que engloba várias tecnologias que permitem que a eletricidade seja transmitida sem fios. O grande inventor do século XX, Nikola Tesla, já sonhava com a transmissão sem fios de eletricidade a longas distâncias, utilizando apenas um campo eletromagnético no ar.
Hoje sabemos que o ponto de partida assenta em duas tipologias diferentes: a radioativa e a não radioativa.
· A transferência de energia sem fios não radioativa, ou de campo próximo, é a mais conhecida. Neste caso, os campos magnéticos são utilizados por acoplamento magnético entre eletrões, induzindo correntes elétricas em dispositivos recetores equipados com bobinas ressonantes. Isto permite a transferência de energia a curtas distâncias e é especialmente utilizado em aparelhos como escovas de dentes elétricas, cartões inteligentes, etc.
· A transferência de energia sem fios radioativa, ou energia radiante, é transmitida por feixes de radiação, como micro-ondas ou laser. Têm muito mais alcance do que os anteriores, mas as ondas devem ser direcionadas para o recetor. São habitualmente usados em satélites ou veículos aéreos não tripulados.
Todas as aplicações da energia sem fios
A energia sem fios tem o potencial de revolucionar várias indústrias e melhorar a conveniência e a eficiência na vida quotidiana. À medida que esta tecnologia continua a avançar, inúmeras utilizações e aplicações estão a ser exploradas em diferentes campos:
1. Carregamento de dispositivos eletrónicos: Um dos usos mais óbvios da energia sem fios é o carregamento de dispositivos eletrónicos, como telemóveis, tablets e computadores. O carregamento sem fios permite dispensar os cabos e conseguir uma maior comodidade e organização.
2. Veículos Elétricos: A energia sem fios pode ser fundamental para carregar veículos elétricos de forma mais eficiente e conveniente. Esta tecnologia alargaria bastante as opções de carregamento dos automóveis, permitindo carregá-los estando estacionados em qualquer lugar ou mesmo em movimento. Desta forma, aumentaria a autonomia dos veículos elétricos, reduzindo a necessidade de parar em estações de carregamento.
3. Dispositivos médicos: Na medicina, a energia sem fios poderia alimentar dispositivos médicos implantáveis, como pacemakers e neuroestimuladores. Isto eliminaria a necessidade de cirurgias repetidas para substituir baterias e melhoraria a vida dos pacientes.
4. Eletrodomésticos e casa inteligente: Com a energia sem fios, as fichas e os emaranhados de cabos serão uma coisa do passado. Tanto os eletrodomésticos como os dispositivos podem ser carregados e utilizados com absoluta liberdade. Tal contribuirá para a expansão dos sistemas de casa inteligentes e para a simplificação da gestão de dispositivos.
5. Infraestrutura urbana: Em ambientes urbanos, a energia sem fios pode ser usada para alimentar sensores, iluminação pública, semáforos e outros dispositivos em espaços comuns. Isto poderia reduzir a confusão de cabos e facilitar a implementação de tecnologias de "cidades inteligentes" com menores custos de manutenção e instalação.
6. Indústria transformadora e automatização: Na indústria, a energia sem fios pode permitir a alimentação de sensores e dispositivos em locais de difícil acesso ou ambientes hostis, melhorando a monitorização e a automatização de processos.
7. Comunicações de Emergência: Em situações de desastres naturais ou emergências, a energia sem fios pode ser usada para carregar dispositivos de comunicação e manter as linhas de comunicação abertas, mesmo na ausência de infraestrutura elétrica.
8. Investigação espacial e satélites: No espaço, a transmissão de energia sem fios poderia ter aplicações para alimentar satélites e sondas espaciais, eliminando a necessidade de substituir baterias ou cabos no vácuo do espaço.
O futuro da eletricidade sem fios
Atualmente, muitas empresas e startups estão a inovar para superar os principais desafios e tornar a energia sem fios uma realidade acessível para toda a sociedade.
Sem dúvida, o principal desafio é a eficiência da transmissão de longa distância. À medida que a distância entre o emissor e o recetor aumenta, a eficiência de transferência diminui, limitando a sua utilidade em aplicações que requerem transmissões de energia a longas distâncias.
Outras questões relevantes incluem as interferências eletromagnéticas com outros dispositivos eletrónicos próximos, a normalização e funcionamento das tecnologias e o impacto que a exposição prolongada a campos eletromagnéticos pode ter na saúde humana.
Startups como a neozelandesa Emrod ou a Reach Power de Silicon Valley estão a dedicar todos os seus esforços para resolver esses desafios e tornar a energia sem fios parte integrante do nosso mundo. Outro exemplo é a Witricity, uma corporação focada em inovação com mais de 1.300 patentes que desenvolveu a tecnologia para transferir eletricidade sem fios em vários campos.