En la agitada competencia por liderar la industria de la energía solar, China ha sorprendido al mundo al llevar la innovación tecnológica un paso más allá. Mientras los avances convencionales en módulos solares se han centrado en nuevos materiales, diseños y estrategias para potenciar la sostenibilidad, un equipo de investigadores de la Universidad Tsinghua en China ha dado un giro radical, presentando una alternativa única en la conferencia iEnergy.
¿Una revolución energética con gotas de lluvia? Exactamente eso. En un enfoque completamente novedoso, los científicos chinos han explotado la tecnología detrás de los módulos solares para capturar energía de las gotas de lluvia. Esta audaz propuesta ha demostrado su potencial para una fuente adicional de energía renovable.
Las gotas de lluvia, aparentemente insignificantes, al caer del cielo portan consigo una cantidad de energía que, cuando se canaliza correctamente, puede convertirse en electricidad. Zong Li, profesor de la Universidad Tsinghua, describe cómo estas gotas poseen tanto energía cinética como electrostática, brindando una oportunidad para su aprovechamiento. En cierto sentido, es una versión a pequeña escala de la energía hidroeléctrica, donde la velocidad del agua se convierte en energía cinética y luego se transforma en electricidad mediante turbina y generador.
A pesar de la complejidad del desafío, los científicos ya han diseñado un dispositivo denominado nanogenerador triboeléctrico (TENG por sus siglas en inglés) capaz de recolectar con éxito energía de las gotas de lluvia mediante una tecnología de «electrificación por contacto líquido-sólido». Esta tecnología también es efectiva para aprovechar otras fuentes de generación triboeléctrica, como las olas. Sin embargo, surge un obstáculo cuando se intenta aplicar TENG basados en gotas (D-TENG) a gran escala.
Zong Li explica que, aunque los D-TENG tienen una alta potencia de salida instantánea, proporcionar energía continua a equipos eléctricos de alto consumo es un desafío. La conexión de varios D-TENG conduce a un acoplamiento involuntario entre los electrodos superiores e inferiores, lo que disminuye la eficiencia.
En busca de una solución, los científicos chinos presentan un generador de matriz de puente (BAG) que aborda este problema. Con una estructura de electrodos inferiores y una configuración de flujo de puente, los BAG minimizan la caída abrupta de la potencia de salida en dispositivos de gran escala. Esta innovación ha demostrado un éxito prometedor: cuando se utiliza una superficie de captación de 15×15 cm2, los BAG alcanzan una potencia pico de salida de 200 W/m2, un logro significativo con potencial industrial.
Los científicos resaltan que su generador BAG comparte similitudes con los módulos solares tradicionales. Adopta una matriz de electrodos inferiores y un diseño de matriz de puente para garantizar la independencia de cada unidad generadora de energía, evitando así la disminución de potencia causada por el acoplamiento entre electrodos. Con resultados que prometen allanar el camino hacia la generación masiva de energía a partir de las gotas de lluvia, este enfoque muestra una dirección prometedora hacia un futuro más sostenible y energéticamente diverso.
