Nueva fuente de energía renovable se basa en aire húmedo

La ciencia no siempre avanza gracias al ingenio; a veces, también lo hace por casualidad. Esto fue lo que le pasó al profesor Jun Yao, de la Universidad de Massachusetts (UMass), Amherst, mientras trabajaba en un sensor de humedad ambiental.

El proyecto en sí no era complicado, pero sus resultados sí lo fueron. Mientras trabajaba en el dispositivo, un estudiante olvidó desconectarlo. Para sorpresa de todos, el conjunto de tubos y nanocables continuó generando una pequeña señal eléctrica.

El dispositivo utilizaba una proteína natural que permitía generar electricidad a partir de la “nada”, aunque en realidad empleaba algo mucho más común: la humedad del aire.

En una publicación en Nature, Yao y el microbiólogo Derek Lovley explicaron el aparato, al que llamaron Air-gen. Utilizaron nanocables de proteína cultivados a partir de la bacteria Geobacter sulfurreducens, a los que conectaron electrodos con conductos de unos micrones de espesor para generar una corriente eléctrica a partir de la humedad.

Según Yao, esto permite “crear electricidad de la nada”, una energía no contaminante que ofrece una solución renovable y de bajo costo, capaz de producir energía incluso en interiores y en zonas secas, como el desierto del Sahara. Esto abre la posibilidad de comercializar el invento para desarrollar componentes para pequeños dispositivos electrónicos, como relojes o sensores de salud.

Las posibilidades del descubrimiento El siguiente paso del equipo de UMass fue continuar su trabajo, como indica un estudio adicional en la revista Advanced Materials. Este estudio demostró que prácticamente cualquier material puede convertirse en un dispositivo para captar electricidad a partir de la humedad.

Para lograrlo, pasaron los nanocables por perforaciones diminutas, incluyendo nanoporos con un diámetro inferior a 100 nanómetros, menos de una milésima parte de un cabello humano.

Según Yao, replicaron prácticamente una nube, que no es más que una masa de gotas de agua, donde cada una tiene una carga y, en condiciones adecuadas, es capaz de producir un rayo, generando así electricidad de forma predecible y continua para cosecharla.

Este núcleo de “nube”, basado en el trabajo de Lovley y Yao, puede ser aprovechado por el material elaborado con nanocables de proteína cultivados con la bacteria, utilizando nanoporos de 100 nm como “camino libre” para las moléculas de agua.

Como parte de su siguiente etapa, los científicos planean permitir que las moléculas de agua en la parte superior pasen a la parte inferior del dispositivo, actuando como un “bombardeo” de moléculas portadoras de carga y creando así un desequilibrio similar al de una nube.

Más aplicaciones de la tecnología Este proyecto ofrece varias oportunidades. Ahora, varios años después, su enfoque sigue siendo el mismo: investigar su aplicación en tecnologías renovables para dispositivos médicos, ya que la humedad en el aire es un componente que, a diferencia de la energía solar o eólica, está disponible de forma continua, indica Xataka.

Con esto, sería posible mantener encendidos los dispositivos las 24 horas del día, los siete días de la semana, evitando las intermitencias de otras fuentes, que generan desajustes entre la producción de energía y la demanda.

Este no es el único proyecto en la línea de la higroelectricidad. También existen trabajos como CATCHER, un desarrollo respaldado por la Unión Europea que busca captar la humedad de la atmósfera para convertirla en electricidad.