Tutorial de Low-tech Lab | Categories : Energy
Este tutorial possibilita a fabricação de uma lâmpada solar equipada com um carregador USB, usando células restauradas de lítio de baterias usadas de laptop. Esse sistema permite, com um dia de recarga ao sol, recarregar totalmente um telefone celular e ainda gerar cerca de 4 horas de luz.
Este tutorial possibilita a fabricação de uma lâmpada solar equipada com um carregador USB, usando células restauradas de lítio de baterias usadas de laptop. Esse sistema permite, com um dia de recarga ao sol, recarregar totalmente um telefone celular e ainda gerar cerca de 4 horas de luz.
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O lítio é um recurso natural cujos estoques são cada vez mais usados em carros elétricos, telefones e computadores. Ele é um recurso natural que se esgota gradualmente ao longo do tempo. O intenso uso de lítio na fabricação de baterias deve-se principalmente à sua capacidade de armazenar mais energia do que o níquel e o cádmio. A substituição de equipamentos elétricos e eletrônicos por novos está se acelerando, e eles estão se tornando uma fonte cada vez mais preocupante de resíduos (chamados de "REEE: Resíduos de Equipamentos Elétricos e Eletrônicos"). A França produz, atualmente, entre 14kg a 24kg de lixo eletrônico por habitante a cada ano. Essa taxa aumenta cerca de 4% anualmente. Em 2009, apenas 32% dos jovens franceses de 18 a 34 anos reciclaram seu lixo eletrônico. Neste mesmo ano de 2009, segundo a Eco-systems, entre janeiro e setembro de 2009, poderia ter sido evitada a emissão de 113.000 toneladas de CO2 por meio da reciclagem de 193.000 toneladas de REEE.
No entanto, este resíduo tem um forte potencial para reciclagem. Em particular, é possível encontrar e reutilizar o lítio presente nas células das baterias dos computadores. Quando uma bateria de computador não funciona mais, é porque uma ou mais células estão com defeito, mas algumas permanecem em boas condições e podem ser reutilizadas. A partir dessas células é possível criar uma bateria separada, a qual pode ser usada para alimentar uma furadeira elétrica, recarregar o celular ou até mesmo ser conectada a um painel solar para acionar uma lâmpada. Ao associar várias células também é possível formar baterias de armazenamento de dispositivos maiores.
O design desta lâmpada é inspirado em um sistema documentado pela expedição "Nomad des Mers" ocorrida na ilha de Luzong, norte das Filipinas. A associação "Liter of Light" tem instalando sistemas semelhantes há quase 6 anos em aldeias sem eletricidade, e também tem organizando treinamentos para capacitar os moradores a reparar as lâmpadas de forma independente (500.000 lâmpadas já foram instaladas).
(Lembre-se de ativar as legendas do vídeo; todos os detalhes estão lá!)
Youtube
Para a extração de células:
Para a fabricação da lâmpada:
Este tutorial mostra como recuperar células de computador, para se refazer uma nova bateria. Alimentada por um painel solar, ou por uma porta USB, ela será capaz de acender uma lâmpada LED.
O sistema funciona em três módulos:
Módulo de recepção de energia: painel fotovoltaico e controlador de carga
O painel fotovoltaico concentra a energia do sol. Ele recupera sua energia para depois armazená-la na bateria. Mas tenha cuidado: a quantidade de energia recebida pelo painel é irregular, conforme a hora do dia, do clima... É importante instalar um controlador de carga/descarga entre o painel e a bateria. Assim esta ficará protegida, entre outras coisas, contra a sobrecarga.
Módulo de armazenamento de energia: a bateria
É composta por duas células de lítio recuperadas de um computador. Para simplificar ao extremo, pode-se dizer que uma bateria é quase como um estojo que contivesse várias pilhas: cada uma destas é uma célula, uma unidade que fornece corrente ao dispositivo por reação eletroquímica.
As células encontradas em computadores são células de lítio. Todos elas têm a mesma capacidade de armazenar energia; no entanto, sua capacidade de liberá-la é diferente em cada caso. Para formar uma bateria a partir de células, é importante que todas tenham a mesma capacidade de liberar energia. Portanto, é necessário medir a capacidade de cada uma das células para compor baterias homogêneas.
Módulo que gera energia: a lâmpada LED, a porta USB 5V e seu conversor de voltagem
Nossa bateria fornece corrente de 3,7V e as lâmpadas LED que usamos operam nessa mesma tensão. Além disso, as portas USB fornecem uma tensão de 5V. Portanto, precisamos transformar a energia da célula de 3,7V para 5V: usando um conversor de tensão/voltagem chamado DC/DC booster
1) Extração de células da bateria do computador
2) Medição de voltagem da célula
3) Realização dos 3 módulos:
4) Conexão dos 3 módulos:
5) Construção da caixa
6) Integração dos módulos na caixa
Quanto a esta parte, convidamos você a consultar o tutorial "Recuperação de baterias"
Quanto a esta parte, convidamos você a consultar o tutorial "Recuperação de baterias"
Medição da voltagem:
Começamos medindo a voltagem das células, para sabermos se ainda estão funcionando. As células com tensão inferior a 3V não são recuperáveis.
Atenção: Se houver vazamento de células (visível desde fora da bateria do computador), não as desmonte: altas doses de lítio são perigosas para a saúde.
Medição de capacidade:
Para medir a capacidade de uma célula, é preciso carregá-la ao máximo e em seguida descarregá-la. Nossas células são feitas de lítio, e o lítio precisa ser carregado e descarregado corretamente, sendo a carga máxima de 4,2V e a carga mínima de 3V. Exceder esses limites danificará as células.
Nota: É importante fazer baterias homogêneas com células que tenham aproximadamente a mesma capacidade.
Módulo 1: Painel solar e controlador de carga
Módulo 2: Bateria
Módulo 3: LED /conversor USB
O conversor de tensão DC/DC possui duas entradas e duas saídas:
Entradas: VIN+ e VIN- / Saídas: OUT+ e OUT-
O LED tem dois fios de entrada, um fio positivo e um fio negativo.
Atenção: A polaridade dos fios não é indicada no LED. Para descobrir, pegue um ohmímetro. Quando indica um valor zero, o fio é positivo. Quando indica um valor alto, é o fio negativo.
Certifique-se de que a tensão de operação do LED esteja em torno de 4V; caso contrário, adicione um resistor em série para diminuir a tensão (normalmente em torno de 2 Ohms para diminuir 1V).
Versão 1: Tupperware
Este design é da Open Green Energy; sinta-se à vontade para conferir o tutorial original. Parece-nos muito interessante, e foi por isso que compartilhamos. No entanto, seria necessário adaptar a caixa ao nosso circuito, em particular para a saída USB. Em breve, ofereceremos nosso próprio modelo inspirado neste design.
Criação das duas bases:
Estas são as duas extremidades da lâmpada; a superior abriga o painel solar de um lado e o circuito elétrico do outro; a inferior serve apenas para fechar a lâmpada enquanto a veda.
Termoformagem do invólucro da lâmpada:
Terminado o corpo da lâmpada, resta apenas integrar o circuito elétrico.
Integração do circuito elétrico:
Montagem do painel solar:
Como todos os trabalhos da Low-tech Lab, este tutorial é participativo, não hesite em adicionar as modificações que lhe pareçam importantes nem em compartilhar suas conquistas nos comentários.
Não hesite em fazer perguntas ou sugestões neste tutorial, e adicionaremos uma seção de perguntas frequentes para respondê-las. Se você fez a lâmpada, compartilhe! #solarlamp #lowtechlab
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