A energia solar, que usa fotônica, é um assunto em alta na COP 30. - Foto: Soninha Vill/Giz
A transição energética é um dos eixos da Agenda de Ação da COP 30 e a fotônica tem papel fundamental nisso. Esta ciência estuda geração, manipulação e detecção da luz (fótons) e suas aplicabilidades são essenciais para o desenvolvimento de fontes de energia renovável. A fotônica é chave para o crescimento econômico, impulsionando a inovação em diversos setores e criando novas oportunidades de negócios.
A agenda é o pilar da Convenção do Clima, que reúne propostas da sociedade civil, empresas, investidores, cidades, estados e países para intensificar a redução da emissão de gases poluentes e transicionar para opções mais sustentáveis.
Mas qual o papel da fotônica nisso?
A fotônica está sendo utilizada para o desenvolvimento de tecnologias de energia solar mais eficientes, como as células solares de alta eficiência e também está sendo explorada para o armazenamento de energia solar e a conversão dela em combustíveis.
O mercado global de tecnologias fotônicas está crescendo rapidamente, impulsionado pela demanda por comunicações de alta velocidade, diagnósticos médicos mais precisos e soluções energéticas mais sustentáveis mediante a crise climática que está cada vez mais evidente. Por isso, os investimentos em pesquisa e desenvolvimento de tecnologias fotônicas são essenciais para impulsionar o avanço da economia global e construir um futuro mais conectado e sustentável.
Fotônica e o processo de descarbonização
Uma pesquisa feita com técnica fotônica pela Embrapa de São Carlos (SP) trouxe dados inéditos sobre carbono no solo. Os cientistas concluíram que a Espectroscopia de Fluorescência Induzida por Laser (LIFS, na sigla em inglês) – uma técnica da fotônica –, aplicada em sistemas de produção como a integração-lavoura-pecuária-floresta (ILPF), é capaz de avaliar com precisão, de forma limpa e rápida, o grau de estabilidade química do carbono retido no solo.
No estudo, a técnica permitiu detectar que o índice de humificação (formação de húmus) da matéria orgânica do solo (MOS) é 36% maior em camadas mais profundas do solo no sistema ILPF do que em áreas de floresta nativa, referências consideradas para a pesquisa. Tanto o estoque de MOS quanto a biomassa das árvores aumentam sob esse sistema integrado e sequestram mais carbono, o que torna o modelo de cultivo, com diferentes combinações, uma prática sustentável e uma forte aliada na descarbonização da agricultura brasileira.
A USP está redefinindo como o Brasil mede a poluição do ar!
Um novo sistema baseado no LIDAR, sigla para Light Detection and Ranging, utiliza a fotônica — via medição a laser — para monitorar partículas e gases a quilômetros de distância. Ao disparar um pulso de laser para o céu, o sistema consegue ler, quando a luz retorna, onde e com qual intensidade as partículas estão espalhadas. Assim, é possível criar mapas dinâmicos da atmosfera em tempo real, entender como a poluição se espalha pela cidade, criar alertas para a população em dias de ar muito poluído e mais.
Fotônica para purificação de água
O Instituto Nacional de Tecnologia (INT) desenvolve tecnologias que usam a luz para limpar a água de forma rápida e eficiente.
Com fotocatálise, um processo em que a luz ativa um material para acelerar reações químicas, eles destruíram corantes tóxicos da água. O método utiliza catalisadores com 10% de grafeno misturados ao ferro que reagem com a água e destroem as moléculas poluentes. Em apenas cinco minutos, o grupo de pesquisadores conseguiu eliminar completamente corantes como o índigo carmim, muito usado na indústria têxtil.
Célula solar mais durável
Um passo gigante rumo ao futuro mais sustentável foi dado no Centro de Inovação em Novas Energias (CINE).
Pesquisadores criaram uma célula solar de perovskita com mais estabilidade e capaz de resistir à umidade e ao calor, um dos maiores vilões deste tipo de tecnologia. Formadas por diferentes percentagem de um íon chamado formamidínio (FA⁺), as células com mais de 25% de (FA⁺), mantiveram 80% da eficiência inicial, enquanto as sem o produto perderam o desempenho bem mais rápido. A razão disso é que o (FA⁺) ajuda a formar grãos maiores na estrutura cristalina e, assim, a degradação por umidade nas bordas é reduzida.
A fotônica é uma grande aliada para um futuro mais sustentável. – Foto: Marcelo Camargo/Agência Brasil
A transição energética é um dos eixos da Agenda de Ação da COP 30 e a fotônica tem papel fundamental nisso; entenda!
A transição energética é um dos eixos da Agenda de Ação da COP 30 e a fotônica tem papel fundamental nisso. Esta ciência estuda geração, manipulação e detecção da luz (fótons) e suas aplicabilidades são essenciais para o desenvolvimento de fontes de energia renovável. A fotônica é chave para o crescimento econômico, impulsionando a inovação em diversos setores e criando novas oportunidades de negócios.
A agenda é o pilar da Convenção do Clima, que reúne propostas da sociedade civil, empresas, investidores, cidades, estados e países para intensificar a redução da emissão de gases poluentes e transicionar para opções mais sustentáveis.
Mas qual o papel da fotônica nisso?
A fotônica está sendo utilizada para o desenvolvimento de tecnologias de energia solar mais eficientes, como as células solares de alta eficiência e também está sendo explorada para o armazenamento de energia solar e a conversão dela em combustíveis.
O mercado global de tecnologias fotônicas está crescendo rapidamente, impulsionado pela demanda por comunicações de alta velocidade, diagnósticos médicos mais precisos e soluções energéticas mais sustentáveis mediante a crise climática que está cada vez mais evidente. Por isso, os investimentos em pesquisa e desenvolvimento de tecnologias fotônicas são essenciais para impulsionar o avanço da economia global e construir um futuro mais conectado e sustentável.
Fotônica e o processo de descarbonização
Uma pesquisa feita com técnica fotônica pela Embrapa de São Carlos (SP) trouxe dados inéditos sobre carbono no solo. Os cientistas concluíram que a Espectroscopia de Fluorescência Induzida por Laser (LIFS, na sigla em inglês) – uma técnica da fotônica –, aplicada em sistemas de produção como a integração-lavoura-pecuária-floresta (ILPF), é capaz de avaliar com precisão, de forma limpa e rápida, o grau de estabilidade química do carbono retido no solo.
No estudo, a técnica permitiu detectar que o índice de humificação (formação de húmus) da matéria orgânica do solo (MOS) é 36% maior em camadas mais profundas do solo no sistema ILPF do que em áreas de floresta nativa, referências consideradas para a pesquisa. Tanto o estoque de MOS quanto a biomassa das árvores aumentam sob esse sistema integrado e sequestram mais carbono, o que torna o modelo de cultivo, com diferentes combinações, uma prática sustentável e uma forte aliada na descarbonização da agricultura brasileira.
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Linhas de Pesquisa: Fotônica
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Um novo sistema baseado no LIDAR, sigla para Light Detection and Ranging, utiliza a fotônica — via medição a laser — para monitorar partículas e gases a quilômetros de distância. Ao disparar um pulso de laser para o céu, o sistema consegue ler, quando a luz retorna, onde e com qual intensidade as partículas estão espalhadas. Assim, é possível criar mapas dinâmicos da atmosfera em tempo real, entender como a poluição se espalha pela cidade, criar alertas para a população em dias de ar muito poluído e mais.
Fotônica para purificação de água
O Instituto Nacional de Tecnologia (INT) desenvolve tecnologias que usam a luz para limpar a água de forma rápida e eficiente.
Com fotocatálise, um processo em que a luz ativa um material para acelerar reações químicas, eles destruíram corantes tóxicos da água. O método utiliza catalisadores com 10% de grafeno misturados ao ferro que reagem com a água e destroem as moléculas poluentes. Em apenas cinco minutos, o grupo de pesquisadores conseguiu eliminar completamente corantes como o índigo carmim, muito usado na indústria têxtil.
Célula solar mais durável
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Pesquisadores criaram uma célula solar de perovskita com mais estabilidade e capaz de resistir à umidade e ao calor, um dos maiores vilões deste tipo de tecnologia. Formadas por diferentes percentagem de um íon chamado formamidínio (FA⁺), as células com mais de 25% de (FA⁺), mantiveram 80% da eficiência inicial, enquanto as sem o produto perderam o desempenho bem mais rápido. A razão disso é que o (FA⁺) ajuda a formar grãos maiores na estrutura cristalina e, assim, a degradação por umidade nas bordas é reduzida.