Meio Ambiente

Conheça o primeiro chip brasileiro de gerenciamento de energia solar

O chip EH-01 da startup brasileira pode ser inserido em dispositivos móveis e sensores para gerenciar todo o processo de captura de energia, inclusive solar  

A startup SiliconReef, baseada em Recife, é pioneira no Brasil ao lançar uma tecnologia chipset, ou conjunto de chips, que melhora a eficiência de dispositivos móveis cuja fonte de energia são recursos renováveis, como a luz solar. O chip pode ser alimentado por um painel solar (célula fotovoltaica) ou uma fonte convencional, como um adaptador AC, e, quando combinada a uma bateria de íon-lítio, se torna uma fonte estável de 5 Volts. Seu maior diferencial é oferecer diversas funções de maneira integrada, dispensando a necessidade de vários chips com funções individuais. Segundo a empresa, a eficiência da geração e armazenamento energético de sistemas pode melhorar em até 30%.

Outra característica importante é que o chip possui uma saída USB, sendo capaz de carregar diretamente qualquer dispositivo que tenha esse padrão de conexão, de smartphones a outros gadgets portáteis. Ainda que consumidores finais possam comprar a tecnologia, o foco da startup são fabricantes de carregadores solares, um nicho sustentável e promissor.

A INFO conversou com Tiago Lins, cofundador da empresa para entender como o produto funciona.

Comecemos pelo nome. O chipset se chama EH01, que vem Energy Harvesting, termo usado para definir uma energia captada de fontes externas, como eólica, térmica e também solar. Ele é capaz de gerir todo o processo de captação, armazenamento e transferência de energia sozinho. Chips com características parecidas com a do EH01 são tecnicamente chamados de PMIC, abreviação de “Power Management Integrated Circuit”, ou Circuito Integrado de Gerenciamento de Energia. Mas, diferente de seus concorrentes, o PMIC EHO1 reúne uma série de funções em um único circuito integrado.

“Essa tecnologia que oferece todas as funcionalidades integradas é pioneira no mundo”, disse Lins a INFO. “Nacionalismo à parte, a importação de chips pelo Brasil tem sido um dos cinco maiores contribuidores para o déficit da nossa balança comecial, segundos os dados Abinee. A SiliconReef é a primeira empresa brasileira a lançar um PMIC.”

       Foto por: Cortesia/SiliconReef

O chip EH-01, soldado em uma placa de referência (reference design) usada em um hipotética carregador solar

A grande vantagem nisso é a redução do custo de fabricação, já que o número de componentes soldados é menor, e assim o tamanho da placa eletrônica e o tempo de produção também diminuem. “Existem diferentes tipos de chip no mercado que oferecem funcionalidades variadas, mas nenhum consegue realizar todo esse processo em apenas um único chip”, disse Lins. “O fabricante que deseja fazer, por exemplo, um carregador solar, irá utilizar um único chip em seu produto, em vez de três.”

Lins afirma que um consumidor comum poderia comprar o produto avulso, mas o foco são fabricantes de eletrônicos. “Esse fabricante compra nosso chip e o insere em um produto comercializado por sua própria marca ou de outro terceiro. Carregadores solares são nosso maior alvo”. As empresas Solio e a Voltaic, por exemplo, são hoje potenciais clientes.

A startup ainda está em fase de negociação, em sigilo, com clientes brasileiros para criar uma integração do chip com placas específicas dessas empresas. O preço da unidade é um dólar, mas varia conforme o volume do pedido. “Estamos concentrados no mercado mundial, que inclui o Brasil. Precisamos vender para o mundo, caso contrário, não atingiremos o sucesso financeiro pretendido. No momento, negociamos o EH01 com empresas no Brasil, EUA e Europa”, disse Lins. Embora a tecnologia seja inteiramente brasileira, a fabricação dos componentes acontece em duas etapas, uma em Israel e outra em Taiwan, países onde a startup mantém seus fornecedores parceiros. No site, clientes do mundo todo podem solicitar orçamentos.

A tecnologia

As principais funções do EH01 são, de maneira simplificada, condicionar a energia gerada pelo painel solar, armazenar a energia na bateria, transferir a energia seja do painel ou da bateria para a aplicação que venha a ser conectada e ainda fornecer status de carga de bateria. Como a tensão que uma célula solar é capaz de gerar varia conforme a intensidade luminosa, um detalhe importante é que o chip trabalha com células solares que geram até 6 Volts. Para informar o estado de carga da bateria, o EH01 implementa também uma interface digital que aciona um LED – a luz pisca de uma a cinco vezes e cada piscada representa 20% de carga total da bateria.

“Condicionar a energia significa regulá-la para um valor que possamos alimentar a saída ou carregar a bateria, então temos um circuito DC/DC na entrada do chip que regula a tensão vinda do painel”, disse Lins. Ele também indica que a bateria utilizada deve ser de íon-lítio, como as usadas em smartphones. “Tais baterias são carregadas e descarregadas respeitando-se algumas regras. Por exemplo, não se pode descarregá-las abaixo de uma tensão específica, como 3V, e não se pode carregá-la indefinidamente sem respeitar seu estado de carga. Ou seja, existe um lógica de controle que precisa ser seguida para evitar que a bateria estrague. O EH01 implementou toda essa lógica de controle.”

Além disso, o EH01 possui uma saída USB regulada, ou seja, qualquer dispositivo compatível com o padrão USB pode ser carregado com o chip. “Para isso é necessário oferecer uma saída regulada em 5V e 500mA, portanto é preciso fazer um boost da tensão da bateria ou da célula solar para que se atinja esse valor, o EH01 também implementa este circuito.”

Produtos Sustentáveis

Apesar de ser o primeiro produto da SiliconReef, o EH01 começou a ser planejado em 2008, quando a empresa foi fundada, e só foi lançado em janeiro deste ano, depois de a equipe arrecadar recursos por meio de serviços de design a clientes espécificos. Em 2009, inclusive, a startup ganhou o prêmio Desafio Brasil, um programa nacional para empreendedores, e também um aporte doFundo de Investimento Criatec para finalizar o desenvolvimento do produto.

A médio prazo, a estratégia é focar cada mais no desenvolvimento de produtos, deixando serviços de lado, e eles já têm outros dois protótipos previstos para os próximos dois anos – o EH02-Piezo (um circuito integrado de sensoriamento para a automação industrial e automotiva) e os EH-01-HV (um chip para atender paineis solares de maior potência, aplicado na indústria automotiva, telecomunicações e iluminação LED solar).

“Colher energia do meio ambiente é uma forma de prover parte da energia elétrica necessária para esses dispositivos eletrônicos móveis. E então temos um novo paradigma, que é a alimentação de tais dispositivos a partir de outras fontes de energia, a solar incluída. Novos circuitos eletrônicos, como o EH01, capazes de gerir o processo de colheita da energia de forma eficiente e integrada à tecnologia atual, são necessários para possibilitar o uso de tecnologias verdes pelo consumidor final”, disse Tiago Lins.

“Lembrando que os chips estão presentes em grande parte dos dispositivos que usamos hoje, inclusive na internet das coisas, e cada vez mais teremos eles no nosso dia a dia”, disse.

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Vagner Liberato

Meu nome é Vagner Liberato, sou carioca e vivo no Rio de Janeiro. Formei-me em Administração de Empresas e sou um apaixonado por conteúdo sustentável. Desde 2015 faço o Jornal Sustentabilidade com maior prazer! Para falar comigo, entre em contato pelo email: contato@meioambienterio.com

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