En los últimos años, ha habido numerosos intentos de generar electricidad a partir de la lluvia. De hecho, sería una de las formas más limpias de producir energía.
Los experimentos del pasado no tuvieron demasiado éxito, en parte por el uso de materiales no adecuados para el objetivo y debido a la especificidad de esa particular fuente natural, capaz de producir electricidad de baja frecuencia.
Ahora, un equipo de científicos de la City University de Hong Kong ha desarrollado un sistema que explota una superficie construida según un esquema ‘a transistor’. Se usa una capa de teflón y se aprovecha el llamado ‘efecto triboeléctrico’. Un fenómeno que consiste en la transferencia de cargas eléctricas, con consecuente generación de tensión, entre diferentes materiales (de los cuales al menos uno debe ser aislante) cuando se frotan entre sí. Los resultados han sido sorprendentes. De hecho, cada gota de lluvia podría generar algo así como 140 V. Una energía suficiente para iluminar brevemente hasta 100 pequeñas bombillas de LED. En los intentos anteriores de obtener electricidad a partir de la lluvia ni siquiera nos habíamos acercado a esta intensidad.
Los protagonistas del mecanismo son un electrodo de aluminio y uno de óxido de indio y estaño, encapsulado en un material con una carga electrostática casi permanente, llamado politetrafluoroetileno (Pfte). Más conocido como teflón. Básicamente, cuando una gota cae y se extiende sobre esta superficie, crea una conexión entre los dos electrodos. Esto desencadena un microcircuito cerrado que permite que la energía acumulada se mueva a través del sistema. El mecanismo podría también almacenar energía y detenerse hasta el punto de saturación de los acumuladores. Por ejemplo, en caso de lluvias muy fuertes. Y obviamente no habría problemas con la humedad ni con el tipo de agua.
Generar electricidad a partir de la lluvia y las olas
Los científicos que publicaron su estudio para generar electricidad a partir de la lluvia en la revista ‘Nature‘ admiten que aún queda mucho trabajo por hacer. De hecho, de momento solo existe un prototipo académico. Hipotéticamente, se podría pensar en instalar estos sistemas en techos, cubiertas, cobertizos o grandes terrazas. Pero incluso hay quienes piensan que una capa suficientemente cómoda de este material podría emplearse en paraguas o impermeables. De hecho, producir un breve pico de energía incluso de fuentes anómalas es algo relativamente simple. En cambio, es más complejo administrar la producción y acumulación continua para mantener la tensión constante dentro de una red.
Además de generar electricidad a partir de la lluvia, el efecto triboeléctrico también es explotado por varios proyectos que buscan producir energía a partir de las olas del océano. También en este caso se utiliza el Pfte, un conductor natural. «Obtener una alta densidad de potencia es un desafío. Los tradicionales generadores hídricos utilizan piezas electromagnéticas muy voluminosas y pesadas, que no funcionan con un flujo escaso de agua», escriben en su paper los investigadores de Hong Kong. Es por eso que se intenta diversificar la forma con la que generar electricidad a partir de la lluvia, y del agua en general. El objetivo es poner en marcha nuevas plantas, pero también repensar o mejorar las viejas, integrándolas con nuevas soluciones.
El aire como fuente de producción de energía
Además del potencial del agua, también existen diferentes estudios para producir energía del aire. Uno de los más prometedores es Air-Gen. El mecanismo utiliza una proteína natural para crear electricidad del aire, o más bien, de la humedad presente en la atmósfera. La nueva tecnología ha sido desarrollada por investigadores de la Universidad de Massachusetts Amherst (UMass). Según estos, el dispositivo podría tener numerosas e importantes implicaciones en el mundo de la medicina, las energías renovables y la lucha contra el cambio climático.
Pero también podría cambiar el día día de todos nosotros. De hecho, podríamos encender las luces domésticas sin utilizar la energía que procede de la red eléctrica. O usar nuestro smartphone sin tener que cargarlo nunca. Con la tecnología Air-Gen, bastaría pintar las paredes con una pintura especial capaz de generar electricidad tomándola directamente del aire.
Una tecnología revolucionaria, no contaminante, renovable y económica. Air-gen no requiere luz solar o viento, y funciona además en áreas con humedad extremadamente baja, como el desierto o incluso en interiores. «Estamos literalmente creando electricidad de la nada«, dijo el ingeniero Jun Yao en un comunicado de prensa emitido por la universidad con motivo de la publicación del estudio en la revista ‘Nature‘.
¿Cómo funciona Air-Gen?
Según parece, una especie particular de proteobacterias llamada Geobacter sulfurreducens, descubierta en el lodo del río Potomac (EE.UU.) hace más de 30 años, puede producir nanohilos proteicos capaces de conducir electricidad. Los investigadores crearon una delgada biopelícula bacteriana que absorbe el vapor de agua de la atmósfera. Gracias a una combinación de factores, como la conductividad eléctrica de los nanohilos proteicos, se establecen las condiciones para generar una corriente eléctrica entre los dos electrodos.
Uno de los objetivos es también utilizar este tipo de energía para cargar dispositivos electrónicos. De hecho, el sistema Air-Gen puede crear energía durante todo el día y el móvil la absorbería continuamente, sin necesidad del cable de alimentación. Por ahora, solo ha sido posible alimentar dispositivos pequeños. Sin embargo, la estrategia a largo plazo apunta a construir sistemas a gran escala que permitan una producción masiva. El siguiente paso será probar el nuevo dispositivo en forma de parche, para alimentar wearables y smartwatches. Hasta eliminar definitivamente las baterías tradicionales.
Todavía harán falta años de investigación, pero este puede ser el primer paso hacia una verdadera revolución. Generar electricidad a partir de la lluvia o el aire puede ser la nueva frontera de la transición hacia la sostenibilidad energética de la humanidad.
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Muy interesante este artículo, ojalá así podamos salvar el mundo, espero poder verlo