Chris Chyba, da Universidade de Princeton, construiu um cilindro magnético oco para gerar eletricidade utilizando o campo magnético terrestre.
O cilindro não se move, mas gira com o planeta e, por isso, é puxado pelo campo magnético terrestre.
Os cálculos deste cientista mostram que a energia obtida provém da energia rotacional do planeta: são gerados 18 microvolts através do cilindro quando este é mantido perpendicular ao campo magnético terrestre.
Esta descoberta foi publicada na revista Physical Review Research, noticiou na sexta-feira a agência Europa Press.
Chyba interessou-se pela geração de eletricidade há cerca de uma década, enquanto estudava um possível mecanismo de aquecimento em luas que se moviam através do campo magnético de um planeta. Perguntou-se se um efeito semelhante poderia ocorrer em objetos na superfície da Terra.
A força magnética pode ser calculada: os eletrões num objeto metálico num laboratório de Princeton, por exemplo, movem-se a 350 metros por segundo através do campo magnético local de 45 microteslas, gerando uma força por carga de cerca de 10 milinewtons por coulomb. Mas estes eletrões reorganizam-se rapidamente na superfície do metal para criar um campo elétrico de 10 milivolts por metro que anula exatamente a força magnética.
No entanto, Chyba percebeu que poderia haver situações em que os eletrões não se conseguiriam organizar num padrão que anulasse a força magnética.
Uma situação de não cancelamento ocorre num cilindro oco de ferrita de manganês-zinco. Este material é tanto um escudo magnético como um condutor fraco: duas propriedades essenciais que permitem que uma pequena voltagem se acumule no cilindro quando este é colocado corretamente no campo magnético terrestre.
Foi esta a ideia que Chyba e Kevin Hand, do Laboratório de Propulsão a Jacto da Califórnia, propuseram em 2016.
Pouco tempo depois, surgiram críticas a esta proposta, umas baseadas em argumentos teóricos e outras em evidências experimentais.
Chyba e Hand sustentaram a sua proposta com mais teoria, mas sabiam que eram necessárias provas experimentais, relatOI a Associação Americana de Física (APS).
Os investigadores adquiriram um cilindro oco de ferrite de manganês-zinco com 30 cm de comprimento e 2 cm de largura e orientaram-no de norte para sul num ângulo de 57° em relação ao solo.
Esta posição era perpendicular tanto ao campo magnético da Terra como à direção de rotação da Terra, um arranjo que os investigadores previram que forneceria a voltagem máxima. Colocaram um elétrodo em cada extremidade do cilindro e registaram a voltagem. Para comparação, também fizeram medições de voltagem com o cilindro rodado 90° (orientação de voltagem zero) e 180° (orientação de voltagem inversa).
Ao interpretar os dados, a equipa teve de lidar com um fenómeno dependente da temperatura chamado efeito Seebeck, que faz com que se desenvolva uma pequena voltagem quando um material está mais quente numa extremidade do que na outra. Os investigadores descobriram que o efeito Seebeck poderia explicar parte da voltagem medida.
No entanto, mostraram que existia um sinal adicional de 18 microvolts que dependia da orientação do cilindro. Este sinal não apareceu quando os investigadores testaram vários cilindros de controlo, incluindo um cilindro sólido de ferrite de manganês-zinco, para o qual a sua teoria não previu quaisquer efeitos.
Concluíram, assim, que esta voltagem adicional foi gerada pelo movimento através do campo magnético terrestre.
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