jueves, abril 9, 2020

¿Se puede generar electricidad a partir una gota de lluvia?

La respuesta que han dado los científicos a esta interrogante es un rotundo sí, y aseguran que un nuevo método podría generar suficiente energía de una sola gota de lluvia para encender 100 bombillas LED.

Este es un gran salto adelante en eficiencia, pero los ingenieros utilizaron algunos trucos ingeniosos para que esto suceda.

El ingeniero biomédico Wang Zuankai,  de la Universidad de la ciudad de Hong Kong, garantiza que su investigación muestra que una gota de 100 microlitros de agua liberada desde una altura de 15 centímetros (5,9 pulgadas) puede generar un voltaje de más de 140V, y la energía generada puede encender 100 pequeñas luces LED.

Si bien convertir la energía de las gotas de lluvia en electricidad es mucho más difícil que cosechar la energía de una marea ascendente o una corriente que fluye, el equipo incorporó a su generador de electricidad a base de gotas (DEG) una película de politetrafluoroetileno o PTFE, que es capaz de acumular una carga superficial a medida que es golpeada continuamente por las gotas de agua, hasta que gradualmente alcanza la saturación.

El equipo descubrió que a medida que las gotas de agua golpean la superficie y se extienden, las gotas actúan como un ‘puente’ que conecta dos electrodos: un electrodo de aluminio y un electrodo de óxido de indio y estaño (ITO) (con el PTFE en la parte superior).

El puente de gotas a su vez crea una superficie de circuito cerrado para que se pueda liberar toda la energía recolectada: las gotas actúan como resistencias y el recubrimiento de la superficie actúa como un condensador.

Un estudio garantiza que una gota de 100 microlitros de agua liberada desde una altura de 15 centímetros (5,9 pulgadas) puede generar un voltaje de más de 140V, y la energía generada puede encender 100 pequeñas luces LED.

Electricidad sin GEI

La utilización de agua para generar electricidad no es algo nuevo. Es un método utilizado desde hace mucho tiempo y que permite obtener electricidad sin emitir Gases de Efecto Invernadero (GEI).

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En 2019, un equipo de investigadores ya había desarrollado Pluvia, un sistema que recolecta la lluvia desde el techo de la vivienda mediante un tubo que desemboca en un filtro donde se realiza un primer tratamiento de depuración. El agua se hace pasar por una micro-turbina donde se genera electricidad que se almacena en un batería de 12 voltios.

Esta batería puede emplearse para abastecer lámparas LED u otros pequeños electrodomésticos, pero en el futuro podrá ofrecer más aplicaciones.

Este sistema puede emplearse en zonas que se encuentran aisladas de los suministros de agua  o puntos de distribución eléctricos o incluso en viviendas autosuficientes o que pretendan ser más respetuosas con el medio ambiente.

Sin embargo, el nuevo enfoque del ingeniero Zuankai podría eventualmente aplicarse en cualquier lugar donde el agua golpee una superficie sólida, dicen los investigadores: el casco de un bote, el interior de una botella de agua o la parte superior de un paraguas.

«La importancia de esta tecnología es la potencia eléctrica mucho mayor por gota de lluvia que cae, lo que hace que el dispositivo sea mucho más eficiente para convertir la energía de una gota que cae en electricidad», dijo el químico Xiao Cheng Zeng, de la Universidad de Nebraska-Lincoln.

El nuevo enfoque podría eventualmente aplicarse en cualquier lugar donde el agua golpee una superficie sólida, dicen los investigadores: el casco de un bote, el interior de una botella de agua o la parte superior de un paraguas.

Romper esquemas

Lo novedosos de este método promete acabar con el viejo esquema de generación de energía hidráulica tradicional, que utiliza principalmente generadores electromagnéticos que son pesados, voluminosos y se vuelven ineficientes con un bajo suministro de agua.

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Sin duda alguna, estas iniciativas aseguran nuevas formas de crear energía sin emitir dióxido de carbono, un compuesto que está afectando progresivamente la atmósfera y, por otro lado, reemplazar recursos que en algún momento se agotarán.

Es claro que el sol es indispensable para conseguir electricidad, y que el cambio meteorológico no refleja estabilidad para alcanzarla. Sin embargo, el objetivo es que, mediante la tecnología se cierren las imposibilidades y se genere renovabilidad de las energías sin contratiempos.

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