«Generar electricidad de la nada»; así anunció la Universidad de Massachusetts el descubrimiento. Consensos y algunas dudas respecto a la aplicación en la vida cotidiana.
Investigadores de la Universidad de Massachusetts (UMass) desarrollaron un dispositivo para generar electricidad a partir de la humedad. El descubrimiento fue anunciado por el investigador y profesor Jun Yao, que trabajaba en un sensor para la humedad del aire. En una ocasión, un estudiante se olvidó de enchufar el dispositivo. Sin embargo, el conjunto de tubos microscópicos y nano cables siguió generando una señal eléctrica débil.
La UMass comunicó el descubrimiento con una singular frase: “generar electricidad de la nada”.
«Para ser francos, fue un accidente«, explicó a The Guardian el profesor universitario que lideró el proyecto sobre el proceso que los llevó a descubrir el fenómeno.
El aire contiene una enorme cantidad de electricidad. Una nube no es más que una masa de gotas de agua. Cada una de esas gotas contiene una carga. Lo que hicimos fue generar una nube a pequeña escala que produce electricidad de manera predecible y continua
Jun Yao, investigador de la UMass a cargo del proyecto
Los científicos desarrollaron un dispositivo con nano cables de proteína cultivada a partir de la bacteria Geobacter sulfurreducens. Al conectar electrodos con los conductos superfinos, de unos micrones de espesor, se genera una corriente eléctrica a partir de la humedad.
El prototipo avanzó ahora hacia el desarrollo de una escala comercial, capaz de alimentar aparatos electrónicos de menor tamaño, como relojes inteligentes, sensores diseñados para monitorizar la salud de sus usuarios o incluso celulares.
Los nanocables chocaban dentro del tubo, lo que producía una pequeña carga, y a medida que aumentaba la frecuencia de los choques, un extremo del tubo se cargaba de forma distinta al otro.
«Es como una batería», explicó Yao. «Tienes una atracción positiva y otra negativa, y cuando las conectas la carga fluye».
Su estudio demostró que casi cualquier material puede convertirse en un dispositivo capaz de captar electricidad a partir de la humedad. Para lograrlo pasaron de los nanocables a perforaciones diminutas. La clave está en que incorpore nano poros con un diámetro inferior a 100 nanómetros, menos de la milésima parte de un cabello humano.
“De lo que nos dimos cuenta tras hacer el descubrimiento del Geobacter es de que la capacidad de generar electricidad a partir del aire, lo que llamamos ‘efecto Air-gen’, resulta ser genérica: literalmente, cualquier tipo de material puede cosechar electricidad del aire, siempre que tenga una propiedad determinada”, explicó Yao.
“El aire contiene una enorme cantidad de electricidad. Una nube 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, puede producir un rayo. Lo que hicimos fue crear una nube a pequeña escala construida por humanos que produce electricidad de manera predecible y continua”, detalló.
El núcleo de esa “nube” se basa en el dispositivo desarrollado por Lovley y Yao. Utilizan nanoporos de 100 nm porque ese es el “camino libre medio” de las moléculas de agua, el recorrido que cubre una molécula antes de chocar con otra similar. Lo que plantean es usar una capa llena de nanoporos que permitan pasar a las moléculas de agua de la parte superior a la inferior.
Dado que la primera capa recibiría el “bombardeo” de más moléculas portadoras de carga, se crea un desequilibrio, como sucede en una nube. “La humedad del aire es una gran reserva de energía sostenible que, a diferencia de la solar o eólica, está disponible de forma continua”, subrayaron.
El resultado es un dispositivo del tamaño de la uña de un pulgar capaz de generar aproximadamente un microvatio. «Lo bueno es que el aire está por todas partes», agregó Yao. «Aunque una fina lámina del dispositivo emite una cantidad muy pequeña de electricidad o energía, en principio, podemos apilar varias capas en el espacio vertical para aumentar la potencia».
Consenso y dudas
La electricidad de la humedad, llamada higroelectricidad, atrajo a otros investigadores. Tal es el caso del proyecto Catcher, avalado por la Unión Europea. “Desarrollamos una solución tecnológica revolucionaria para producir electricidad mediante la conversión directa de la energía de absorción de la humedad, elaborando un dispositivo de ‘humedad atmosférica en electricidad’ altamente innovador”, detallan en su web.
Otros científicos también afirman que estos dispositivos tienen potencial para producir electricidad a partir de la nada.
Peter Dobson, catedrático emérito de Ciencias de la Ingeniería de la Universidad de Oxford, aseguró a The Guardian que los experimentos están resultando fructíferos.
“Cuando oí hablar de ello por primera vez, pensé: ‘Ah, sí, otro de esos’. Pero no, esto tiene pies y cabeza”, explicó Dobson. «Si se puede diseñar y escalar, y evitar que se contamine con microbios atmosféricos, debería funcionar».
Otros, sin embargo, afirman que aún queda mucho camino por recorrer antes de que este tipo de dispositivos alimenten nuestros hogares.
“¿Cómo se fabrican estos dispositivos?”, se preguntó Anna Korre, catedrática de Ingeniería Medioambiental del Imperial College de Londres y agregó más escéptica: “Abastecerse de materias primas, calcular costes, evaluar la huella ambiental y escalarlos para su implantación requiere tiempo y convicción”.
