De la nube al circuito: el generador que produce electricidad con la lluvia sobre el agua
Investigadores chinos desarrollan un dispositivo que usa el propio agua como soporte y electrodo, reduciendo el peso y los costes sin perder eficiencia
La lluvia nos acompaña allá donde vayamos. Es habitual utilizar este recurso natural de diferentes maneras, incluso dejándote mecer por su sonido mientras intentas conciliar el sueño, pero seguro que nunca lo habías imaginado como una fuente de energía renovable. Ahora, gracias a la reciente investigación de un equipo de la Universidad de Aeronáutica y Astronáutica de Nankín, hemos conocido un generador eléctrico de lo más particular: es capaz de aprovechar la energía de las gotas de agua.
Una fuente de energía llamada lluvia
El avance, publicado en la revista científica National Science Review, parece que podría llegar a redefinir el concepto de energía hidrovoltaica con una propuesta tan barata como sostenible. Hasta ahora, se sabía que los generadores eléctricos de gotas de agua necesitaban estructuras rígidas y metales conductores para funcionar. Estos eran capaces de producir grandes voltajes, entre los 200 a 300 voltios por impacto, pero su peso, coste y complejidad limitaban cualquier aplicación práctica.
Ahora, según la información publicada en EurekAlert, el diseño ideado en los laboratorios de la Universidad de Aeronáutica y Astronáutica de Nankín elimina ese problema. Y esto se consigue cambiando la base sólida y haciendo que el agua actúe como soporte y como electrodo conductor. El resultado es una reducción del peso en torno al 80 % y del coste a la mitad, sin pérdida de rendimiento.
Ilustraciones de los generadores de electricidad de gotas flotantes y terrestres
Cada gota que cae sobre la película dieléctrica del dispositivo libera una pequeña descarga eléctrica. Por cierto, esa película es capa muy fina de material aislante, es decir, que no conduce electricidad, y que se usa para separar dos elementos cargados eléctricamente. El agua, gracias a su tensión superficial y a su incomprensibilidad, ya que no puede comprimirse fácilmente, soporta el impacto y los iones presentes en su interior transportan la carga generada. Así, el sistema alcanza picos de 250 voltios por gota, una cifra similar a la de los modelos metálicos más sofisticados. ¿La ventaja? No se depende de materiales caros ni estructuras fijas.
Este sistema, además, es mucho más duradero, ya que mantiene su rendimiento incluso en condiciones tan difíciles como los cambios de temperatura, las variaciones en la salinidad o la exposición a microorganismos. Por si esto fuese poco, también incorpora un sistema de drenaje que evita la acumulación de gotas, utilizando la propia tensión superficial del agua como válvula natural. En definitiva, estamos ante un sistema energético con la capacidad de autorregularse.
Los investigadores ya han demostrado que un prototipo de 0,3 metros cuadrados es capaz de alimentar 50 diodos LED de manera simultánea, además de cargar condensadores en pocos minutos. Gracias a su sencilla escalabilidad, estamos hablando de un sistema de generación de energía que podría llegar a desplegarse en lagos, embalses o zonas costeras, produciendo electricidad sin ocupar terreno ni alterar el entorno.
Wanlin Guo, autor principal del estudio, asegura que "al permitir que el agua desempeñe funciones tanto estructurales como eléctricas, hemos desbloqueado una nueva estrategia para la generación de electricidad a partir de gotas que es ligera, rentable y escalable. Esto abre la puerta a sistemas hidrovoltaicos sin tierra que pueden complementar otras tecnologías renovables como la solar y la eólica". Aunque el sistema aún no está pulido, parece que tenemos entre manos una nueva generación de energías renovables, donde cada gota de lluvia es fundamental para aportar electricidad a nuestro futuro.