Em 1832, o célebre físico britânico, Michael Faraday, realizou um conjunto de experimentos projetados para responder a uma pergunta tentadora: a eletricidade poderia ser gerada pela rotação da Terra através de seu próprio campo magnético?
A possibilidade intrigante surge porque o campo magnético da Terra não gira com a terra como um objeto físico. Em vez disso, é criado a cada instante e permanece essencialmente fixado no espaço. Portanto, o pensamento na época era que talvez o movimento da Terra através dele pudesse gerar poder.
Mas os experimentos de Faraday foram um fracasso retumbante e, alguns anos depois, os físicos descobriram o porquê. Qualquer movimento de um condutor através deste campo magnético realmente produz uma força nos elétrons dentro dele. Mas essa força redistribui os elétrons, gerando outro campo que cancela exatamente o efeito do original. Portanto, se todo o circuito de geração de energia estiver dentro do campo, nada acontece.
Mas há uma brecha nesse raciocínio, diz Christopher Chyba, na Universidade de Princeton em Nova Jersey e colegas. Em 2016, eles apontaram que assume que o campo magnético muda quase instantaneamente no material condutor.
Mas em certos tipos de materiais magnéticos “macios”, as mudanças no campo se difundem por meio de lentamente. E quando isso acontece, pode ser possível explorar o efeito para gerar energia usando condutores com geometrias de formato cuidadosamente.
Agora, Chyba e CO mostraram que esse condutor pode extrair energia elétrica diretamente da rotação da Terra através de seu próprio campo magnético.
O experimento deles é relativamente simples. Acontece que uma geometria que deve trabalhar é uma concha cilíndrica presa a um circuito. Eles manganês-zinc ferritas, como o material magnético “macio” com a difusão magnética necessária e o criou em uma concha cilíndrica, do tamanho de uma lanterna grande.
Sua teoria prevê que a concha deve gerar energia – alguns microvolts e corrente associada – quando é orientada perpendicular ao movimento da Terra. Que isso deve cair para zero quando a concha é girada 90 graus, para que seja paralela ao movimento da Terra. E que, quando a concha é girada mais 90 graus, a potência deve aumentar novamente, mas com a corrente e a tensão na direção oposta.
Em experimentos de laboratório cuidadosamente controlados, é exatamente isso que a equipe de pesquisadores obteve. “Esse pequeno sistema de demonstração gera uma tensão contínua e a corrente da magnitude (baixa) prevista”, observou Chyba e colegas.
Por outro lado, um cilindro sólido de tamanho semelhante não mostrou tensão mensurável em nenhuma orientação.
Criticamente, a equipe controlava vários efeitos de confusão, como tensões termoelétricas causadas por gradientes de temperatura e interferência eletromagnética externa. Eles realizaram o experimento em seu laboratório, onde as condições podem ser cuidadosamente controladas e em um local residencial próximo, onde as condições eram menos facilmente controladas. Nos dois conjuntos de testes, o resultado foi o mesmo – a configuração produziu uma pequena quantidade de energia extraída da rotação da Terra através de seu próprio campo.
Esse é um trabalho interessante com implicações significativas. Embora a saída de energia seja pequena, escalar essa tecnologia pode levar a métodos especializados de geração de energia para instalações de sensoriamento remoto.
“Mesmo que apenas as tensões muito abaixo daquelas de energia residencial fossem possível usando nosso efeito, esses dispositivos ainda podem ter aplicações práticas como“ baterias ”que não exigiriam combustível e não poderiam se desgastar no sentido usual”, diz Chyba e colegas.
Uma possibilidade intrigante de aumentar as tensões é miniaturizar as conchas cilíndricas e fazer matrizes delas conectadas em série. E em cenários com maior velocidade relativa ao campo magnético – como os satélites que orbitam a Terra – a geração significativa de energia pode ser alcançável.
Escala de energia
Chyba e colegas apontam que gerar energia dessa maneira inevitavelmente diminuiria a taxa de rotação da Terra, mas que o efeito seria pequeno. “Mesmo em um cenário extremo em que nossa civilização de alguma forma obtenha toda a sua energia elétrica do efeito descrito aqui, a rotação da Terra diminuiria em <1 milissegundo por década", dizem eles.
Em comparação, a duração dos dias da Terra flutua naturalmente por vários milissegundos por década. “A Terra também está desapontando devido à troca de impulso angular com a lua, prolongando o Dia da Terra atualmente em 2,5 milissegundos por século”, dizem eles.
Mas primeiro, outros grupos precisarão confirmar o efeito em outro lugar. “O próximo passo seria um grupo independente reproduzir (ou contradizer) nossos resultados”, diz Chyba e companhia.
Se eles são bem-sucedidos, não é difícil imaginar a comercialização dessa tecnologia no futuro não muito distante.
Ref: Demonstração experimental da geração de energia elétrica a partir da rotação da Terra através de seu próprio campo magnético: www.arxiv.org/abs/2503.15790