Recolectan electricidad con nubes artificiales

Ingenieros de la Universidad de Massachusetts Amherst, en Estados Unidos, desarrollaron unos dispositivos capaces de recolectar energía eléctrica a partir de las moléculas de agua presentes en el ambiente. 

Estos generadores de energía por oscilación natural (NEPG, por sus siglas en inglés) se basan en el uso de materiales con nanoporos, es decir, con agujeros diminutos que permiten el paso de las moléculas de agua. Cuando estas moléculas entran y salen de los nanoporos generan una pequeña corriente eléctrica que se puede aprovechar para alimentar sensores, luces o incluso teléfonos móviles.

Jun Yao, uno de los autores principales de la investigación, señaló: “el aire contiene una enorme cantidad de electricidad. Piensa en una nube, que no es más que una masa de gotas de agua. Cada una de esas gotas contiene una carga y, cuando las condiciones son las adecuadas, la nube puede producir un rayo, pero no sabemos cómo capturar la electricidad de un rayo de manera confiable. Lo que hemos hecho es crear una nube a pequeña escala, construida por humanos, que produce electricidad para nosotros de manera predecible y continua para que podamos cosecharla”.

Los investigadores han demostrado que prácticamente cualquier material con nanoporos puede servir para construir estos dispositivos, lo que abre la posibilidad de utilizar materiales baratos y abundantes, como el grafito o el carbón activado. Además, los NEPG tienen la ventaja de que funcionan las 24 horas del día sin depender de la luz solar o del viento y se pueden escalar fácilmente para producir más o menos energía según las necesidades. 

En este caso, para su pequeña nube, los investigadores utilizaron un material construido a partir de nanofibras de proteína cultivada con bacteria Geobacter sulfurreducens, que también fue el resultado de una anterior investigación.

“De lo que nos dimos cuenta después de hacer el descubrimiento de Geobacter es que la capacidad de generar electricidad a partir del aire, lo que luego llamamos el efecto Air-gen, resulta ser genérico: literalmente, cualquier tipo de material puede recolectar electricidad del aire, siempre que tenga una propiedad determinada. ¿Cuál es esa propiedad? Necesita tener agujeros de menos de 100 nanómetros, o menos de una milésima parte del ancho de un cabello humano”, indicó Yao. 

Una tecnología de impacto

La tecnología de generación de electricidad a partir de la humedad del aire tiene varias ventajas frente a otras fuentes de energía renovable. Algunas de ellas son: 1) No depende del clima ni del ciclo diurno como la energía solar o eólica; 2) No requiere grandes infraestructuras ni mantenimiento como la energía hidroeléctrica o geotérmica; 3) No genera residuos ni emisiones contaminantes como la energía nuclear o fósil; 4) Es barata, abundante y accesible para cualquier lugar del mundo.

La tecnología de generación de electricidad a partir de la humedad del aire tiene múltiples aplicaciones potenciales en diversos campos, entre las que se encuentran: 1) Alimentar dispositivos electrónicos portátiles o wearables, como relojes inteligentes, sensores biomédicos o auriculares inalámbricos; 2) Suministrar energía a zonas remotas o con escasez eléctrica, como áreas rurales, islas o regiones en desarrollo; 3) Integrarse en edificios inteligentes o vehículos eléctricos para mejorar su eficiencia energética y reducir su huella ecológica; 4) Contribuir a la mitigación del cambio climático y al desarrollo sostenible.

Según los investigadores de la Universidad de Massachusetts Amherst, esta nueva tecnología podría tener implicaciones significativas para el futuro de las energías renovables, el cambio climático y la medicina.