¿Alguna vez has imaginado tus techos alojando no solo paneles solares, sino también aquellos que pueden generar energía a partir de la lluvia? La posibilidad ya no parece tan lejana gracias a la invención de los nanogeneradores D-TENG.
La energía de la lluvia: Paneles Triboeléctricos domésticos
Las casas de hoy en día están cada vez más equipadas con paneles solares y mini instalaciones fotovoltaicas en balcones para apoyar la generación de energía a pequeña escala y promover el autoconsumo. Sin embargo, ¿qué sucede cuando el sol no brilla? La respuesta podría estar en los paneles triboeléctricos domésticos, especialmente diseñados para los días de lluvia intensa.
La propuesta de generar electricidad a partir de las gotas de lluvia no es nueva. La tecnología de los nanogeneradores triboeléctricos TENG, dispositivos que convierten la energía mecánica externa en electricidad a través del efecto triboeléctrico y la inducción electrostática, han venido al rescate. En este caso, estamos hablando de D-TENG (basado en gotas de agua), que aprovechan el contacto entre un sólido y un líquido en lugar de entre dos sólidos.
Desafíos técnicos y avances
A pesar de su eficacia, los D-TENG presentan una limitación técnica notable: cuando se conectan entre sí, la potencia total disminuye. Para superar este obstáculo, un equipo de investigadores chinos de la Universidad Tsinghua de Shenzhen ha desarrollado una estructura más racional, similar a un panel solar, para eliminar la interacción entre las unidades de generación individuales y maximizar así la producción.
Los D-TENG tienen una potencia de salida instantánea muy alta, pero aún es difícil para un solo generador suministrar continuamente energía para equipos eléctricos a nivel de megavatios.
Zong Li, Universidad Tsinghua.
Los paneles triboeléctricos del futuro
Para garantizar el uso simultáneo de múltiples D-TENG y superar las limitaciones, el equipo propuso un enfoque similar al diseño de paneles fotovoltaicos, donde múltiples unidades de generación están conectadas en paralelo para alimentar la carga.
Los investigadores descubrieron que cuando varios nanogeneradores triboeléctricos basados en gotas de agua están interconectados, se produce una capacidad de acoplamiento involuntaria entre el electrodo superior e inferior de los paneles, reduciendo la potencia de salida. Para mitigar este efecto y hacer que cada unidad de generación de energía sea independiente de las demás, sugirieron un esquema de puente especial con el electrodo inferior dividido en muchas unidades.
¿Cómo funcionan los paneles triboeléctricos domésticos?
Cuando una gota de lluvia cae en la superficie del módulo, la gota se carga positivamente y la superficie del panel, negativamente. La carga generada por cada gota es pequeña y la carga superficial se disipará gradualmente, explicó Li.
Sin embargo, con el tiempo, las cargas en la superficie se acumularán gradualmente hasta la saturación. En este punto, la tasa de disipación de la carga superficial se equilibrará con la cantidad de carga generada por cada impacto de la gota de lluvia.
Zong Li
El equipo logró una potencia máxima de 200 W por metro cuadrado. Los hallazgos de la investigación fueron publicados en la revista iEnergy. Así, la posibilidad de generar energía a partir de la lluvia no parece tan lejana, y podría ser una realidad en nuestros hogares muy pronto.
Más información: ieee.org
Deja una respuesta