Startups Pioneiras em IoT Sem Bateria com Energy Harvesting

Crescente número de startups de energy harvesting para sensores IoT

Cada vez mais startups de colheita de energia estão intervindo para fornecer energia para a frota crescente de sensores IoT.

Essas empresas estão construindo minúsculas soluções de captação de energia que extraem energia de fontes ambientes como ondas de rádio, Wi-Fi, luz solar, gradientes de calor e vibração. Seu objetivo: substituir a necessidade de baterias tradicionais em milhares de dispositivos industriais e de consumo.

Energia sem fio há muito é uma ideia visionária — Nikola Tesla primeiro explorou a possibilidade de transmitir eletricidade pelo ar no final de 1800. O Transmissor Magnificador de 52 pés de Tesla em Colorado Springs enviou arcos de 130 pés para a atmosfera, e sua Torre Wardenclyffe em Long Island pretendia se tornar a primeira rede de energia sem fio do mundo. O projeto foi abandonado em 1906 após financiamento falhar, e a torre foi desmantelada em 1917. O sonho permaneceu uma fantasia distante até o século 21, quando a escala do problema mudou: hoje só precisamos entregar microwatts para manter sensores vivos.

Enquanto a visão de Tesla era transmitir eletricidade gratuita mundialmente, startups contemporâneas estão entregando quantidades modestas de energia em distâncias muito curtas — apenas o suficiente para manter um sensor em seu trabalho sem bateria.

Startups Sem Bateria Liderando a Carga

Everactive Inc. se destaca como líder, tendo levantado mais de $114 milhões desde seu lançamento em 2012. O produto principal da empresa, o EverSensor, colhe energia de luz interna e externa, gradientes térmicos, frequências de rádio e vibração. Uma rodada Series C recente adicionou $50 milhões, impulsionados por $16 milhões em investimento estratégico da 3M e Ericsson em 29 de julho de 2021. O chip mais recente do EverSensor oferece comunicação wireless non-line-of-sight até 250 metros (820 pés) — aproximadamente três campos de futebol — tornando-o ideal para implantações IoT industrial (IIoT). Everactive afirma que um sensor pode ser instalado em uma armadilha de vapor em cinco minutos, e um único gateway pode suportar 1.000 sensores simultaneamente.

e-peas S.A., baseada na Bélgica, fornece uma gama de chips de silício que colhem energia de luz solar, iluminação interna, calor, vibração e várias bandas RF (868 MHz, 915 MHz, 2,4 GHz, etc.). Com $13,8 milhões em financiamento, a empresa faz parceria com SODAQ, que usou o chip AEM10941 da e-peas em um rastreador de ativos IoT alimentado por energia solar.

Nowi Energy dos Países Baixos garantiu €10,5 milhões em capital de risco da Disruptive Technology Ventures. Seu IC de gerenciamento de energia NH2 foi integrado com a solução NB-IoT HiSilicon da Huawei e funciona com Murata, Nordic Semiconductor e outras plataformas LPWA como LoRaWAN, SigFox, LTE-M e NB-IoT. O chip é uma das menores soluções de energy harvesting disponíveis e é usado em sensores industriais, etiquetas de prateleira eletrônicas e até controles remotos de TV. Embora possa colher de luz ou vibração, não combina ambas as fontes simultaneamente.

Outras empresas — 8Power, Quester, Wiliot — também estão levantando capital apesar do impacto persistente da pandemia COVID-19. A tendência emergente de dispositivos sem bateria promete economias significativas de custo e benefícios ambientais. Por exemplo, a Everactive estima que implantar 10.000 sensores alimentados por bateria em uma planta poderia exigir 2.000 substituições de bateria anualmente. Eliminar essas baterias reduziria mão de obra de manutenção e diminuiria as 3 bilhões de baterias descartadas anualmente apenas nos EUA.

Estágios Iniciais, Grande Potencial

Ainda estamos na fase nascente de energy harvesting para IoT. Sensores alimentados por energia solar não resolverão a crise energética mais ampla ou deterão mudanças climáticas, mas representam um primeiro passo tangível rumo a operações industriais mais verdes e sustentáveis. Ao remover a necessidade de baterias, empresas podem reduzir custos operacionais, diminuir tempo de inatividade e reduzir a pegada ambiental de suas redes de sensores.

> Este artigo foi originalmente publicado em nosso site irmão, EE Times.