Tu corazón podría ser la nueva energía renovable

Cada vez que ingieres una barrita energética estás alimentando la central eléctrica de tu organismo. Los procesos de metabolización de la glucosa y otros nutrientes alimentan de energía tus músculos, los latidos de tu corazón o los millones de microdescargas eléctricas que se producen en las sinapsis de tu sistema nervioso y cerebral. Todos esos procesos liberan energía en forma de calor o energía cinética. Solo tu corazón ya late cuarenta millones de veces al año. Sin embargo, toda esa energía, más allá de la que utiliza tu organismo de forma inmediata, se disipa en la atmósfera. Paradójicamente, también andamos de un lado a otro esclavizados por la escasa duración de las baterías de nuestros móviles u otros dispositivos portátiles. Es el caso también de los wearables: aparatos que se integran en nuestra ropa o cuerpo y que tienen sus propias exigencias energéticas.

¿Y si encontráramos la manera de canalizar la energía de nuestro cuerpo para cargar el último modelo de reloj inteligente que hemos adquirido? En cierta manera, es algo parecido a aquellos antiguos relojes de muñeca que se cargaban con el pulso y el movimiento cotidiano, solo que infinitamente más sofisticado.

El año pasado, Canan Dagdeviren (MIT) y otros dos investigadores de la Academia China de las Ciencias publicaron un artículo en la revista Annual Reviews donde se exploraban las posibilidades del cuerpo humano como fuente de energía.  Ahora se han puesto manos a la obra en el territorio de las aplicaciones prácticas.

Entre sus principales líneas de investigación se encuentran los mecanismos piezoeléctricos, es decir, que generan electricidad por medio de la presión que se ejerce sobre el material que los compone, por ejemplo el cuarzo.  De esa forma, han desarrollado unos dispositivos planos y poco intrusivos que se pueden integrar en el corazón o en los músculos para generar electricidad al producirse cualquier tipo de torsión. Una de las aplicaciones más inmediatas sería un marcapasos “eterno” alimentado con la energía renovable generada por el propio corazón. La Universidad de Vanderbilt (Tennessee, EEUU) está trabajando en materiales similares, como se puede comprobar en este vídeo.

Paralelamente, están explorando las posibilidades que ofrece la energía térmica liberada por el organismo. Esta puede aprovecharse para alimentar wearables como relojes de muñeca o incluso implantes cocleares.

Una de las aplicaciones más interesantes, no obstante, es el aprovechamiento de la energía estática que generamos, que recibe el nombre de “triboelectricidad”. Este tipo de electricidad se produce con el rozamiento de dos materiales distintos, cuando uno de ellos atrapa electrones del otro. Existen una gran variedad de materiales con cualidades triboeléctricas, aunque algunos son más idóneos que otros. En este caso, los investigadores están estudiando qué tipo de superficies son las más proclives, trabajando con láminas de escala nanométrica en distintas configuraciones (cubos, pirámides o filamentos) y con diversos rendimientos eléctricos. La estructura piramidal, por ejemplo, puede multiplicar la electricidad por cinco en comparación con una lámina plana. El prototipo que han presentado es un tejido triboeléctrico que carga unas baterías Li-Ion integradas en un cinturón. La triboelectricidad, además de servir para alimentar los dispositivos antes mencionados, puede utilizarse también para estimular el crecimiento de células o la curación de heridas.

Por último, en la Universidad de Fudan (Shanghái, China) han trasladado los principios de producción hidroeléctrica al torrente sanguíneo humano. Su propuesta consiste en la creación de nanogeneradores eléctricos con tubos de carbono que generan electricidad gracias a la circulación sanguínea.

Un campus universitario alimentado por la energía de sus alumnos

Sin embargo, pasando a una escala macroscópica, cabe la posibilidad de utilizar nuestro ejercicio físico y nuestros movimientos para suplir nuestras propias necesidades cotidianas de electricidad con energía limpia y renovable. En eso consiste el proyecto Human Power Plant, un caso de estudio presentado en la Universidad de Utrecht que sopesa la posibilidad de abastecer de energía un edificio mediante la electricidad generada por sus habitantes. De acuerdo con las previsiones, bastaría con entre una y dos horas de ejercicio al día, sobre todo con cintas andadoras de gimnasios, aunque también con máquinas de ejercicios en las habitaciones de los estudiantes, para suplir las necesidades de iluminación, carga de teléfonos móviles y uso de portátiles. Por ejemplo, una bicicleta estática puede generar entre 75 y 100 vatios. El objetivo sería una huella de carbono cero, sumada a una mejora en la condición física de los alumnos.   

Fuentes: The Atlantic