Investigadores de la Universidad de Waterloo han desarrollado un dispositivo económico que genera suficiente electricidad para alimentar una calculadora utilizando únicamente cáscaras de nuez desechadas y gotas de agua. Su trabajo se publicó en la revista Energy & Environmental Materials. El dispositivo, del tamaño de una moneda, conocido como generador eléctrico inducido por agua (WEG), produce energía eléctrica a medida que el agua se evapora de una red compleja de poros que forman la estructura de la carcasa.
“Todo ocurre con tan solo una gota de agua y la arquitectura natural de la concha, sin necesidad de trituración, remojo ni procesamiento complejo”, dijo Nazmul Hossain, estudiante de doctorado en ingeniería mecánica y mecatrónica de Waterloo. “Es un ejemplo simple, pero poderoso, de cómo convertir residuos en energía limpia utilizando la propia energía de la naturaleza”.
La base de esta tecnología, una forma de captación de energía hidrovoltaica, es el flujo del agua evaporada a través de la estructura porosa de las cáscaras de los frutos secos. Al moverse, el agua transporta iones con carga eléctrica, que interactúan con la superficie de las cáscaras para crear un desequilibrio de carga que genera electricidad.
Hossain se inspiró para desarrollar el dispositivo tras comer una avellana y examinar su cáscara con un microscopio electrónico. La compleja estructura que observó, parte del sistema interno de la avellana que transporta agua y nutrientes para el crecimiento, le pareció ideal para la obtención de energía.
Pruebas con cuatro tipos de frutos secos demostraron que las nueces tienen el mayor potencial para producir energía. Los investigadores optimizaron las cáscaras de las nueces para tal fin limpiándolas, tratándolas, puliéndolas y cortándolas en formas precisas. Al conectar cuatro unidades WEG (cada una compuesta por carcasas, gotas de agua, electrodos, cables y una carcasa impresa en 3D), el equipo de Waterloo pudo generar suficiente electricidad para alimentar una calculadora LCD.
“Esta tecnología podría ser revolucionaria para alimentar pequeños dispositivos electrónicos, especialmente en zonas remotas o sin acceso a la red eléctrica”, afirmó Hossain. “Imaginen sensores ambientales que monitoreen bosques, dispositivos de IoT y de salud portátiles, equipos de socorro en caso de desastre, todo ello alimentado por diminutas gotas de agua del aire”.
Los investigadores trabajan actualmente en el desarrollo de WEG portátiles capaces de recolectar energía del sudor o la lluvia, y en aplicaciones prácticas como alimentar sensores para detectar fugas de agua. También han experimentado con el uso de madera en lugar de cáscaras de frutos secos.
Fuente: Tech Xplore.
