Pesquisadores do CEAR desenvolvem bicicleta que converte energia cinética em eletricidade

É possível transformar o esforço de uma pedalada em energia elétrica e, ao mesmo tempo, cuidar da saúde? Pesquisadores do Centro de Energias Alternativas e Renováveis (CEAR) da Universidade Federal da Paraíba (UFPB) estão mostrando que sim. O projeto Green&Healthy Power, desenvolvido no Laboratório de Avaliação Ambiental e Energética (LavAE), adapta bicicletas estacionárias para gerar eletricidade enquanto o usuário pedala, unindo sustentabilidade, tecnologia e promoção da saúde em um único sistema.

O estudo é conduzido no LavAE sob responsabilidade do pesquisador Herwin Saito Schultz, do Programa de Pós-Graduação em Energias Renováveis (PPGER/CEAR), com orientação da professora Mônica Carvalho (CEAR/UFPB) e do professor da Universidade de São Paulo (USP), Carlos Mady. Atualmente, Schultz é doutorando do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica (PPGEM/UFPB).

A ideia do projeto surgiu da convergência de temas que fazem parte da trajetória e dos interesses do pesquisador, como o uso de energias renováveis, autonomia energética, ciclismo e redução das emissões de carbono. Projetos que utilizam bicicletas para geração de energia são comuns, mas geralmente não quantificam a eletricidade produzida e não variam o esforço do ciclista, o que torna a prática monótona.

“Nosso objetivo foi criar um sistema que simulasse a pedalada real, com subidas e diferentes níveis de esforço, controlados por um aplicativo desenvolvido neste trabalho”, explica Herwin.

O experimento se baseia no conceito de colheita de energia (Energy Harvesting) — processo de captura e conversão de pequenas quantidades de energia residual, que normalmente seriam dissipadas no ambiente. 

“A maior dificuldade foi encontrar um gerador compatível com o potencial físico de um ciclista amador. Após várias tentativas, o alternador de uma empilhadeira se mostrou o mais eficiente, proporcionando boa combinação entre força, rotação e geração elétrica”, detalha o pesquisador.

Além de demonstrar o potencial de sistemas de bicicletas estacionárias, o projeto promove hábitos mais saudáveis. Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), recomenda-se a prática de ao menos 150 minutos de atividade física por semana. “Com esse tempo de pedalada, cada pessoa pode gerar cerca de 12,6 kWh por ano”, calcula Herwin. “Assim, unimos saúde e sustentabilidade, com impacto direto na qualidade de vida e na redução de doenças associadas ao sedentarismo”, acrescenta.

Entre as aplicações práticas previstas está a criação da chamada Fazenda de Colheita de Energia, composta por 32 bicicletas interligadas para geração coletiva de eletricidade. Essas estruturas poderiam ser instaladas em academias, espaços públicos, empresas ou comunidades isoladas, possibilitando benefícios como lazer, economia de energia, melhoria da saúde pública e diminuição das emissões de gases de efeito estufa.

De acordo com a professora Mônica Carvalho, do Departamento de Engenharia de Energias Renováveis (DEER), vice-coordenadora do LavAE e orientadora do projeto, o estudo reflete a essência do trabalho desenvolvido no CEAR-UFPB.

“Esse tipo de pesquisa é de grande relevância para o Centro, pois está alinhado à nossa missão de desenvolver soluções inovadoras e sustentáveis para o uso eficiente de energia. O projeto integra ciência, tecnologia e sustentabilidade, explorando formas de microgeração energética que podem complementar outras fontes renováveis, como a solar e a eólica. Além disso, contribui com o eixo da saúde, promovendo hábitos mais conscientes e sustentáveis”, explica.

A docente também destaca o caráter formativo da iniciativa. “O projeto reforça o papel do CEAR como um espaço de formação de profissionais e pesquisadores conscientes das demandas energéticas e ambientais, estimulando a inovação aplicada e o uso responsável dos recursos naturais”, completa Mônica.

Atualmente em fase final de desenvolvimento, o projeto é parte da tese de doutorado de Herwin Saito Schultz. Para o pesquisador, há espaço para aprimoramentos, como a redução de perdas por atrito, o uso de alternadores mais leves e a inserção de um volante de inércia que proporcione maior conforto ao ciclista. Ele acredita que o modelo pode ser expandido em larga escala. “Em academias de todo o mundo há energia sendo desperdiçada diariamente. Se pudermos coletá-la, daremos um passo importante rumo à sustentabilidade energética”, conclui.

O professor Carlos Mady ressalta que o produto materializa um conceito inovador de colheita de energia, ao estabelecer uma conexão prática entre atividade física e microgeração de energia elétrica. “Mais do que gerar eletricidade, o projeto transforma o exercício em uma ferramenta de engajamento e educação energética, mostrando na prática como o esforço individual pode se converter em benefício coletivo”, afirma o pesquisador.

Parte da pesquisa, referente à simulação de dados adquiridos, já está disponível no periódico Science Direct. Os resultados experimentais e práticos, por sua vez, devem ser publicados até o final deste ano, no artigo de tese do pesquisador.

Para acompanhar mais informações sobre a pesquisa, acesse os perfis do PPGER e do PPGEM.