Blanca electricidad: energía a partir de copos de nieve

Siempre se dice que cada copo de nieve es único gracias a sus caprichosas configuraciones cristalinas. Pero la nieve cuenta con otra curiosa propiedad que prácticamente no se había aprovechado hasta la fecha. Nos referimos a su potencial eléctrico. Junto con la energía de corriente, una de las formas de generar electricidad es la llamada triboelectridad. Es la responsable de que, al peinarnos o quitarnos un jersey de nylon, el pelo a veces se encrespe debido a la electricidad estática. O que salten chispas -literalmente- al darle la mano a alguien. Este fenómeno eléctrico, que se explica por la diferencia de carga de dos materiales en la que uno cede electrones al otro, es el que han utilizado científicos de la Universidad de California en Los Ángeles para desarrollar un innovador sistema tecnológico que produce electricidad en una nevada.

El material de partida es una lámina de silicona que tiene una carga negativa. La nieve, en cambio, tiene una carga positiva. Así, cuando esta entra en contacto con la primera se produce una corriente eléctrica. Los investigadores americanos, que antes habían probado varios materiales como el papel de aluminio, descubrieron que la silicona era el material óptimo para el desarrollo de su dispositivo tecnológico, una lámina flexible con un coste de producción muy reducido. Para fabricar el prototipo han recurrido a la impresión 3D de la lámina, que incorpora un electrodo que captura la carga eléctrica.

Este novedoso proyecto tecnológico podría tener numerosas aplicaciones. Por un lado, las placas solares actuales pierden gran parte de su eficacia en caso de nevada. Si se aplicara este nuevo tipo de lámina, los paneles solares podrían combinar la energía fotovoltaica y la triboeléctrica. Por otro lado, sería una tecnología idónea para su aplicación en el terreno de los dispositivos vestibles para quienes practican deportes de nieve, al integrarla en botas o en esquís que se convertirían en sensores de actividad física.   

El laboratorio de Richard Kaner, uno de los impulsores del proyecto tecnológico, ha desarrollado también otras tecnologías como membranas para separar el aceite del agua que pueden utilizarse en la industria petrolífera. En 2017 también desarrollaron un prototipo de pila capaz de producir hidrógeno a partir de energía solar utilizando metales abundantes como el níquel, el hierro y el cobalto.  

Lluvia de electrones

Además de la nieve, se pueden aprovechar otros fenómenos meteorológicos para generar electricidad. Investigadores de Taiwán y Estados Unidos han recurrido a la nanotecnología para producir un nuevo material capaz de generar electricidad gracias al impacto de la lluvia, el viento o el movimiento del cuerpo. Su verdadero reto ha sido conseguir un material impermeable, ya que el efecto triboeléctrico se atenúa cuando el material absorbe humedad. Su proyecto tecnológico podría integrarse en paraguas o en ropa deportiva para   producir una corriente eléctrica que abastezca a dispositivos vestibles sin necesidad de cargarlos. Otras superficies que mencionan sus inventores como candidatas a minicentral eléctrica son el calzado o incluso los tejados de las casas. Indican asimismo que este tipo de generadores de electricidad permitirán miniaturizar muchos dispositivos que hasta ahora dependían de baterías, habitualmente uno de los elementos más voluminosos en la tecnología vestible.  

Fuente: UCLA