Prof. Ventura em: Armazenando energia no escuro (NVENT034)
Esta história começa no ponto em que a NVENT30 termina. Depois de mostrar que é possível armazenar energia num buraco, armazenar energia num picolé, o Professor Ventura, Beto e Cleto se envolvem numa nova aposta que aparentemente levanta uma questão impossível: armazenar energia na escuridão ou num local cheio.... de nada. Escuridão pura. Se Beto e Cleto se admiraram com esta nova proposta do professor Ventura, certamente nossos leitores também.
Este será justamente o assunto dessa nova aventura do Professor Ventura, Beto e Cleto, envolvendo muitos personagens conhecidos da pequena e pacata cidade, ensinando um pouco de física, abordando novas tecnologias que estão chegando e é claro, sem "viajar na maionese" tentando soluções que escapem do mundo real, os dos princípios da física que aprendemos na escola.
Partimos então do ponto em que o Professor Ventura acabava de mostrar que era possível armazenar energia num buraco ou no frio de uma pedra de gelo ou de um sorvete:
- Se podemos armazenar energia num buraco, no frio por que não na escuridão?
- Essa não! Escuridão é falta de tudo. Falta luz, falta energia! Só falta querer fazer uma aposta. – comentou Cleto
Não deu tempo de Beto falar alguma coisa. Olhando para os dois, o professor Ventura exclamou:
- Aposta Feita!
É claro que desta vez combinaram que ninguém realmente falaria nada sobre o assunto. Já com a experiência de outras vezes que ideias mal-entendidas tinham causado muita confusão, ficaram temerosos. É claro, entretanto, que sempre ocorrem falhas e desta vez a informação de que estariam "tramando alguma coisa" escapou novamente.
A responsável foi a Mariazinha, aluna da mesma escola, famosa por ser uma grande "fofoqueira", que estava justamente na mesa próxima dos três e ouvidos bem atentos. Ela ouviu quando o Prof. Ventura falou em "armazenar energia no escuro".
Levou a ideia para suas amigas que logo espalharam essa nova ideia maluca do professor.
- Armazenar energia no escuro? Que maluquice é essa. Apagamos a luz e tiramos a energia com uma peneira.
Um dos alunos do curso de eletrônica, que estava na conversa, logo imaginou uma situação bem interessante baseada nas estórias em quadrinhos, especificamente de Walt Disney. Lembrou de uma estória em que o Prof. Pardal apresentava sua última invenção: "uma lanterna de luz negra para escurecer lugares claros".
Ele foi além na sua ideia, pensando na possibilidade de o Professor Ventura ter inventado uma fonte de "escuridão" que a faria incidir numa fotocélula "ao contrário". O Professor já tinha surpreendido todos ao fazer um dispositivo de efeito Peltier (Seeback) funcionar ao contrário, gerando calor a partir do sorvete.
Comentava-se na época as descobertas feitas com singularidades ópticas que poderiam levar a uma nova "tecnologia da escuridão". O professor até havia comentado o assunto.
- Singularidades são lugares em que determinados parâmetros são indefinidos, como ocorre, por exemplo, na física quântica onde esses locais de dimensões muito pequenas podem existir. Uma singularidade óptica, em que determinado parâmetro é indefinido, parece como um lugar completamente escuro, mas ela pode ser manipulada como se fosse um quantum de luz.
Todos prestaram atenção quando ele explicou isso.
- O resultado é que teremos uma espécie de nova ciência da luz que pode manipular pontos de escuridão.
- Como na lanterna do professor Pardal.
- Exatamente. Será possível realmente projetar no futuro, feixes de escuridão ou gerar padrões escuros em metamateriais...
O assunto era fascinante naquele ano de 2021, e muito se esperava dessa nova tecnologia. Mas, o fato é que a nova pesquisa do Professor Ventura se espalhou e os comentários começaram a correr a cidade.
Beto e Cleto, alheios ao fato, assim como o Professor Ventura não se deram conta de que novamente estavam mexendo com fogo (se bem que no escuro não seja uma má ideia) mas os habitantes da cidade não pensavam da mesma maneira.
E, é claro, a notícia de que o professor estaria tentando armazenar energia no escuro chegou ao Epaminondas. E, Epaminondas tem um medo danado do escuro. Não é preciso dizer que se algo aconteceria com ele no caminho de volta para casa, justamente à noite teria de ser justamente agora.
Com o medo redobrado pelas notícias que o Professor Ventura estaria fazendo um de seus estranhos experimentos, justamente mexendo com a escuridão e, além disso, os comentários que corriam pela cidade falando em criaturas das trevas, fantasmas, outras dimensões, ele tremia só em pensar nisso.
Até pensou em fechar a barbearia mais cedo, quando ainda estava claro, e assim se livrar do terrível pesadelo que seria percorrer o caminho mal iluminado que levada a sua casa. Principalmente, levando em conta que passava diante do cemitério. Brrr.
Outro assunto que corria solto na cidade, que pela presença do velho mestre e sua tecnologia, despertava interesse nas pessoas comuns, era o relativo a astronomia em que se falava dos temidos buracos negros, que podem "engolir tudo que está nas suas proximidades.
Numa cidade pacata do interior como Brederópolis, falar de buracos negros não é um tema comum, mas a presença da escola técnica com professor e alunos se espalhando por diversos locais, era comum que a discussão de tais temas checassem às pessoas comuns.
Até mesmo o Epaminondas, um pacato barbeiro sabia o que era um buraco negro, graças às conversas com seus clientes. É claro que isso também incluiu nos seus medos quando ouviu sobre os novos experimentos do professor Ventura. Só de pensar em escuro, cair num buraco e ele ser um buraco negro o Barbeiro começava a suar.
Mas o problema estava ainda na cabeça de Beto e Cleto.
- E essa agora? Como vamos calcular a energia do escuro. O escuro, se for no vácuo não tem forma alguma de energia disponível e não tem como absorvê-la. – Comentava Beto.
- E se não for o vácuo, podemos calcular a energia térmica armazenada no ar, por exemplo, mas aí é energia térmica? O que estaria pensando o professor em termos de energia a ser convertida?
Mas, o problema do Epaminondas era maior. Não conseguiu fechar a barbearia cedo e quando o último cliente saiu já estava escuro. O músico ficou apavorado. Caminhando apressadamente, segurando firmemente sua tuba, ele olhava constantemente para todos os lados. Um buraco negro poderia aparecer, um fantasma vestido de preto querendo extrair energia de sua tuba. Coisas estranhas passavam pela sua cabeça.
Foi então que Epaminondas tropeçou numa pedra. Segurando a tuba, não conseguiu evitar que a cabeça batesse no chão com certa força, fazendo um enorme galo. Nada muito grave, pensou. Levantou-se e meio tonto, seguiu seu caminho apressadamente. Mas, pancadas na cabeça são muito perigosas. ´Preciso ter cuidado.
Em casa, o músico lavou o rosto, contando para sua esposa o que havia ocorrido. Ela recomendou que ele descansasse um pouco antes de jantar.
Foi então que ocorreu algo estranho.
Tão logo Epaminondas se deitou, ele sentiu uma sensação estranha. Escureceu sua visão e ele se sentiu absorvido por um torvelinho escuro, um buraco negro que fez com que ele se agitasse.
Mas, à medida que caia no torvelinho viu uma luz estranha e começou a ouvir música. Era um solo maravilhoso de tuba, como ele nunca tinha ouvido. A música foi se tornando mais e mais forte e ele pode ouvir claramente alguém tocando tuba. Um vulto escuro que parecia vestir uma roupa antiga.
Mas, isso não durou muito. O vulto desapareceu e a música foi se tornando cada vez mais fraca. Epaminondas acordou com dona Pafúncia passando um lenço molhado na sua testa, bastante preocupada.
- Você estava muito agitado. Falando coisas estranhas de buracos negros, tuba, música maravilhosa. Já ia chamar o médico.
- Estou bem. Tive um sonho estranho. Acho que por causa da batida na cabeça. Mas, já estou melhor.
Dona Pafúncia menos preocupada apenas recomendou que se ele sentisse algo anormal que deveriam procurar um médico.
No dia seguinte, não sentindo mais nada, além de uma pequena dor no "galo", Epaminondas foi à barbearia.
E, pela manhã, como costumava fazer. Ensaiava pelo menos meia hora com sua tuba, antes de abrir a barbearia. Os vizinhos já estavam acostumados com os acordes repetitivos do músico que normalmente, não além disso. Mas, desta vez, foi diferente.
Epaminondas empunhou sua tuba e sem perceber tocou algo que, em condições normais não seria normal. Um solo completo das Czardas de Monti encheu o ambiente e se propagou pelas vizinhanças da barbearia.
As pessoas começaram a sair nas janelas para ouvir algo que nunca tinham ouvido e muitas foram até a porta da barbearia que ainda estava fechada, para ouvir o maravilhoso solo. (*)
(*) Veja o que o Epaminondas tocou em: https://www.youtube.com/watch?v=AH0koKTDplI o músico é Oystein Baadsvik da Noruega.
Epaminondas, quando terminou, não apenas se surpreendeu com o que tinha tocado, como também com os aplausos que vieram da rua. Levantou a porta de correr e assustado viu a multidão que o aplaudia.
Nos dias seguintes, nos ensaios, novas surpresas. Epaminondas novamente tocou peças completas que exigiam enorme habilidade. No entanto, isso não durou muito, à medida que o calo do Epaminondas ia diminuindo, parece que suas habilidades também estavam voltando ao normal. Os ensaios monótonos com poucos acordes voltaram em poucos em dias.
As pessoas comentavam.
- De onde teria surgido essa habilidade momentânea do músico? Como a pancada teria influenciado? O que o buraco negro que ele diz ter sonhado tem a ver com isso.
O professor Ventura tinha uma teoria que poderia explicar o ocorrido.
- Física quântica e paranormalidade!
- Explico melhor. Existem alguns fenômenos que não são explicados pela ciência convencional. Por exemplo, o fato de que certas pessoas nascem com habilidades inexplicáveis, do tipo que exige muitos anos de desenvolvimento e estudo em pessoas normais, e algumas nem sequer alcançam.
Beto logo percebeu:
- Os pequenos gênios, que praticamente já nascem sabendo, principalmente dotes musicais como violinistas, pianistas e outros que já apresentam pleno desenvolvimento de habilidades com 3 anos de idade ou menos. Tenho acompanhado alguns em canais do Youtube.
- Sim, isso mesmo. – Completou o Professor. – Muitos dizem que são habilidade hereditárias, mas em muitos casos, são filhos de pessoas que não apresentam as mesmas habilidades e ninguém da família também.
Cleto estava curioso.
- E então, de onde vem tudo isso.
O professor olhou firme para os dois e explicou sua teoria.
- Recentemente uma pesquisa feita no MIT, se não me engano, mostrou que os cérebros das pessoas podem ser interconectar através do que se denomina de conexões quânticas. Isso explicaria a possibilidade de, num grupo, uma pessoa passar informações ou conhecimentos para outra. É uma espécie de sintonia comum, que faz com que um grupo de pessoas funcione como se tivesse um único cérebro ou região do cérebro de compartilhamento.
- Pois bem, isso explicaria o porquê de numa reunião alguém fazer uma observação que as outras pessoas já estariam com ela na cabeça. Não seria um "banco de dados comum"?
O professor estava chegando aonde queria.
- Pois então, poderia haver uma espécie de "banco de dados universal" ou ainda de habilidades que poderiam ser acessadas por conexões quânticas. É claro é uma suposição, pois sabemos muito pouco.
Beto logo concluiu.
- Então, alguém poderia nascer com a habilidade de fazer conexões com essa "inteligência universal" e puxar dados ou habilidades que lá foram deixados por alguém que já viveu. Poe exemplo, um Mozart, Vivaldi, Chopin...
- Einstein, Newton, Da Vinci...
Estavam todos excitados.
- Sim, isso explicaria os pequenos gênios que praticamente já nascem sabendo. Mas, é uma teoria.
- Que pode ser explicada. – Concluiu o Prof. Ventura. – Temos muito a aprender ainda e a física quântica está nos levando a conhecimentos que até então nem tínhamos ideia de que pudessem ser alcançados. Coisas que a lógica nos nega, repentinamente são explicadas e eventualmente poderão ser exploradas no futuro.
- A física quântica não segue a lógica!
A conversa parou por aí.
Mas, voltemos a aposta e ao experimento.
No dia combinado, em que o Professor explicaria como funcionaria a obtenção de energia elétrica a partir do escuro, Beto e Cleto foram ao laboratório. Como a aposta tinha se espalhado de tal maneira que todos queriam saber o desfecho, resolveram fazer uma live.
No laboratório colocaram então uma câmera apontando para uma bancada, conectando-a a internet e divulgando o link para os que desejassem assistir. Teria uma boa plateia.
Beto e Cleto, como a maioria das pessoas, esperavam uma verdadeira parafernália de equipamentos na bancada, se surpreendendo com o pouco que havia.
Uma pequena luminária de LEDs, um painel solar, uma caixa de isopor, um multímetro e um pano preto. Qual seria a ideia do professor? Ele sempre se mostrou convincente nas apostas anteriores.
No horário indicado, Beto com sua facilidade de se comunicar, abriu a live e fez uma breve descrição da aposta. Agora todos veriam as explicações do professor e seriam os juízes, determinando se elas foram convincentes ou não.
Seria mesmo possível obter energia do escuro?
O professor Ventura começou com uma explicação bastante didática do que pretendia fazer.
- Todos vocês conhecem as células solares ou painéis solares. São dispositivos que hoje estão sendo bastante usados e que convertem a luz solar ou qualquer tipo de luz em energia elétrica.
O professor fez uma pausa para mostrar uma célula solar em sua mão, do tipo que pode ser comprado com facilidade pela internet e que tem um bom rendimento para a realização de muitos experimentos interessantes. Ele continuou.
- O conceito básico em que se baseia uma célula deste tipo é que ela pode converter a luz em energia elétrica, por exemplo a luz do sol. Na verdade, não é apenas a luz do sol que pode ser convertida em energia elétrica por uma célula deste tipo, usada nos painéis que são colocados nos telhados das casas ou em outros lugares.
O professor parou de falar e, ligando sua célula solar a um multímetro acendeu a pequena luminária. A agulha do multímetro analógico imediatamente saltou, indicando a produção de energia, manifestada por uma tensão.
- Se analisarmos as formas que radiação que preenchem o nosso ambiente, vemos que não temos apenas luz visível chegando do sol, mas existem outras formas de radiação.
Olhando fixamente para Beto e Cleto, ele percebeu que poderia continuar com suas explicações sem problemas.
- A radiação que chega do Sol até nós não é formada apenas por luz visível, mas tem componentes como o infravermelho e o ultravioleta. O ultravioleta não é tão importante no nosso caso, pois a maior parte é bloqueada pela cada de ozônio, ou pelo menos deveria. Mas, a luz visível e o infravermelho servem para aquecer as coisas. Assim, dizemos com propriedade que o Sol nos envia luz e calor.
Beto e Cleto não estavam muito certos sobre para onde o professor queria ir.
- Vemos então que os objetos que nos cercam depois de um dia quente estão aquecidos. Ao anoitecer, quando não mais temos a iluminação do som, esses objetos quentes passam a eliminar o calor e fazem isso através da emissão de radiação infravermelho. Objetos aquecidos emitem infravermelho. Se a temperatura for muito alta, o espectro de emissão desses objetos pode chegar a frequências mais altas e eles começam a brilhar, inicialmente com luz avermelhada, depois alaranjada, amarela, branca e depois azulada quando a temperatura é muito alta (Veja no site o artigo Os Raios Ultravioleta (ART3156)).
O professor fez uma pausa para beber água.
- Pois bem, qualquer corpo que esteja acima do zero absoluto emite radiação infravermelha. Podemos perceber isso quando aproximamos a mão de um ferro de passar roupas, um ferro de soldar ou de um forno e percebemos o calor na mão.
- Mas, o que nos importa é que as células fotoelétricas ou painéis solares também convertem a radiação infravermelha em eletricidade. Sua sensibilidade é menor conforme podemos ver.
O professor compartilhou então a imagem da curva de resposta de uma fotocélula de silício
- Conforme vocês podem ver, uma fotocélula ou um painel solar respondem à radiação infravermelha, convertendo essa forma de energia em eletricidade.
Beto e Cleto deram um salto!
- Caramba! Começo a perceber!
O Professor ventura sorriu, percebendo que para seus alunos "estava caindo a ficha".
- Assim, durante o dia, a fotocélula recebe a luz do sol e fornece energia, passando assim, ao mesmo tempo, calor para o local em que ela se encontra que então se aquece. Quando vier a noite, estando tudo escuro, o ambiente em que a célula está a célula começa a irradiar o calor armazenado e assim energia é gerada.
O professor olhou firme para a câmera:
- Então temos a produção de energia elétrica a partir de uma energia armazenada no escuro... Já se trabalham em diversos países, como na Índia em projetos que permitem gerar energia tanto durante o dia, como durante a noite quando está tudo escuro.
Beto e Cleto perceberam então a "pegada" do professor.
- Então é isso. Na verdade, não energia armazenada no escuro em si, mas sim energia térmica armazenada nos corpos que então a irradiam na forma de infravermelho. A célula converte então essa energia em eletricidade. Nos pegou direitinho.
O professor Ventura terminou então suas explicações, mostrando que, na verdade a energia está disponível em muitas fontes e que tudo depende de nossa imaginação e criatividade para descobrir como aproveitá-la.
- E o escuro é uma delas. Fico imaginando quanta energia a terra manda de volta para o espaço durante à noite na forma de infravermelho, depois de um dia ensolarado. – Raciocinou Beto.
O professor Ventura já com o sua live encerrada respondeu.
- Realmente, considerando que no dia seguinte, a terra volta à sua temperatura normal, para um novo ciclo de aquecimento. Toda a energia recebida durante o dia e não usada, isto é não absorvida pelas plantas e empregada pelo homem ou armazenada, volta para o espaço na forma de infravermelho. Poderíamos aproveitar um pouco mais dessa energia, convertendo-a em eletricidade. Uma boa fonte a ser analisada.
- Fotocélulas ou painéis fotovoltaicos invertidos. Aproveitamos a luz durante o dia e a escuridão (isto é, o infravermelho) durante a noite.
Não vamos entrar em detalhes sobre o modo como os que estavam curiosos em saber como o professor Ventura aproveitaria a energia armazenada na escuridão, pois as discussões se prolongaram por dias, principalmente entre as pessoas que não conheciam muito de física. Mas, o fato é que Beto e Cleto reconheceram que ele ganho a aposta e, mais uma vez tiveram de pagar um belo sorvete.
A Sorveteria ficava fora da cidade. Na ligação com a rodovia que passava a alguns quilômetros havia uma velha fazenda que foi convertida num restaurante e sorveteria, atraindo não só os moradores locais, como também, as pessoas que passavam pela rodovia atraídas pela enorme placa que anunciava suas delícias.
Era realmente um ambiente de fazenda, onda as pessoas podiam ter a presença dos animais passeando livremente como, patos num lago, algumas ovelhas e certamente, galinhas.
Conversando sobre as últimas aventuras que tiveram, quando o Professor como era possível armazenar energia num buraco, num picolé ou ainda no escuro, Beto e Cleto observaram que o velho mestre olhava com especial atenção uma galinha que passava com sua ninhada de pequenos pintinhos.
- Não há limite para a imaginação e precisamos fazer uso dela para obter energia de todas as maneiras possíveis. O mundo está cada vez mais carente de fontes de energia limpa, mas acho que o desafio pode ir além. – comentou o Professor
Beto que estava observando atentamente o professor não deixou escapar isso.
- Sim, até mesmo de uma galinha com seus pintinhos, diria eu.
Cleto riu, mas logo percebeu que, para o professor a coisa era séria. Mais séria do que ele podia imaginar. Um novo desafio havia sido lançado. O professor não deixou por menos.
- Uma galinha com seus pintinhos não, mas uma galinha choca sim.
- Que tal você não aceitarem mais este desafio? Tirar energia elétrica de uma galinha choca. Mesmo que seja só para acender um LED.
Beto e Cleto não estavam acreditando. Mais um dos desafios malucos do professor Ventura. "Tirar energia de uma galinha choca!"
O professor olhou sério para os dois.
Fechado? Mas, não deixem a ideia se espalhar. Vocês sabem muito bem que pode acontecer se a cidade ficar sabendo que estamos tentando tirar energia de uma galinha choca.