Como producir electricidad gracias a las vibraciones y al sol

Un generador en miniatura capaz de producir electricidad a partir del ruido del ambiente, eso existe. En cuanto a las placas solares fotovoltaicas, no hace falta presentarlos. ¿Y si juntaramos las dos cosas en una? Se obtendría una herramienta de pequeño tamaño, conveniente, capaz de extraer de la energía de su medio ambiente. Y lo curioso es que el prototipo existe…

Zhong Lin Wang prosigue su búsqueda de extracción de energía de nuestro medio ambiente más inmediato. Puesto que los aparatos electrónicos necesitan cada vez menos electricidad, habrá un día en que sea posible alimentarlos con fuentes de energías inexplotadas, escasas pero omnipresentes: el ruido, las vibraciones de los cristales bajo el ruido de la calle, la luz…

El Georgia Institute Of Technology, en Atlanta (Georgia, Estados Unidos), el laboratorio de Zhong Lin Wang trabaja desde hace años sobre nanofibras (o nanofilamentos) de óxido de zinc. Este material presenta propiedades piezoeléctricas. Produce pues una corriente eléctrica cuando se deforma (y recíprocamente).

nanogenerador-solar

Los elementos del captador híbrido. Arriba, una pequeña célula fotovoltaica y abajo un nanogenerador. Los dos están construidos con nanofibras de óxido de zinx y se instalarán en el mismo soporte de silicio. © Xudong Wang

En 2007, este equipo había demostrado la viabilidad técnica de este concepto y llegaba a producir la corriente eléctrica con nanofibras alimentadas por ultrasonidos (que eran producidos por el sonido ambiente de una oficina). En 2008, Wang y su grupo ponían a punto el principio de una prenda de vestir cuyas fibras de Kevlar llevarían estas nanofibres y que sería capaz de generar corriente utilizando como fuente los movimientos de la persona que lo lleva. Por fin, en 2009, pequeñas barras flexibles instaladas sobre los dedos producían electricidad al ser movidas, por ejemplo al mecanografiar sobre las teclas de un teclado, mientras que un hámster, corriendo en su rueda de ejercicio, se convertía en un generador eléctrico.



Un prototipo que podría interesar al ejército del aire

En la actualidad, otro equipo, en colaboración con Xudong Wang, de la universidad -Madison Wisconsin y Peidong Yang (Universidad de California, Berkeley). Esta vez, el prototipo es un captador solar piezoeléctrico, capaz recuperar a la vez la energía del ruido del ambiente y la luz.

La placa solar está constituida por una fina célula fotosensible en la cual se incluyen algunas nanofibras de óxido de zinc, lo que, según explican los autores, equivale a aumentar la superficie útil de captación de la luz. La capa inferior lleva un nanogenerador de fibras de óxido de zinc. Bajo el efecto de vibraciones sonoras, unas se frotan con otras, generando una diferencia de potencial. El captador y el generador se fijan en el mismo substrato de silicio, que desempeña el papel deánodo para primero y de cátodo para el segundo.

El prototipo genera hasta 0,6 voltios gracias a la placa solar y 10 milivoltios con el nanogénérateur. Es muy poco, pero el dispositivo sólo es experimental y su potencia podría aumentarse multiplicando el número de elementos. Wang piensa en proponer esta innovación las fuerzas aéreas norteamericanas, que se han mostrado muy interesadas en el desarrollo de sistemas capaces de recuperar energía de diferentes fuentes.

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