Sabemos que hoy en día la creatividad tiene un papel fundamental en la creación de nuevas formas de obtención de energía. En este caso, los científicos están investigando si se puede generar electricidad con la nieve. Cuando tienes un sistema fotovoltaico, puedes encontrar algunas dificultades con la nieve. Teniendo en cuenta estas condiciones, un equipo de investigadores creó un dispositivo que puede generar energía a partir de la nieve.
En este artículo vamos a contarte si realmente se puede generar electricidad con la nieve y cómo lo han conseguido.
Generar electricidad con la nieve
La Universidad de California (UCLA) ha desarrollado un dispositivo innovador que genera electricidad aprovechando el poder de la nieve que cae. Este dispositivo es el primero de su tipo y destaca por ser económico y altamente adaptable, poseyendo las cualidades únicas de ser delgado, flexible y similar en apariencia a una lámina de plástico.
Según Richard Kaner, catedrático de Innovación de Materiales de la UCLA y autor principal del estudio, el dispositivo es capaz de funcionar en regiones distantes ya que genera su propia energía y no requiere el uso de baterías. Esta tecnología inteligente sirve como estación meteorológica y puede medir con precisión la cantidad de nieve, la dirección en la que cae, así como la velocidad y dirección del viento.
Esta tecnología, denominada por los investigadores «nanogenerador triboeléctrico basado en nieve» o TENG, es capaz de generar carga a través del mecanismo de la electricidad estática. Como resultado del intercambio de electrones, también puede producir energía.
Según Kaner, conocido profesor de química, bioquímica y ciencia e ingeniería de materiales, además de miembro del Instituto de Nanosistemas de California, la electricidad estática surge de la interacción entre dos tipos de materiales. Un material captura electrones mientras que el otro los abandona, lo que provoca la separación de cargas. Este proceso crea electricidad aparentemente de la nada.
La nieve es una entidad cargada positivamente que libera electrones. Mientras tanto, la silicona, un material de caucho artificial construido a partir de átomos de silicio y oxígeno, así como de carbono, hidrógeno y otros elementos, tiene carga negativa. Si la nieve toca una superficie hecha de silicona, generará una carga eléctrica que el equipo podrá recoger, generando así electricidad.
¿Cómo puede la nieve generar electricidad?
Maher El-Kady, investigador asistente de química y bioquímica en UCLA, explicó su experimento y afirmó que, dado que la nieve ya posee una carga, decidieron introducir un material con una carga opuesta para extraer la carga y crear electricidad.
Según el experto, la eficacia del dispositivo depende en gran medida de la capacidad del material para recuperar electrones, a pesar de la natural avidez de la nieve por desprenderse de ellos. Después de realizar una evaluación exhaustiva de varios materiales, como teflón y láminas de aluminio, se determinó que la silicona los superaba a todos y generaba el mayor nivel de carga.
Durante el invierno, aproximadamente el 30% de la superficie de la Tierra está cubierta de nieve, lo que puede causar problemas a los paneles solares. La acumulación de nieve disminuye la cantidad de luz solar que llega a los paneles solares, lo que resulta en una disminución en la producción y eficacia de energía. Se ha desarrollado un nuevo dispositivo que se puede integrar en paneles solares para proporcionar energía ininterrumpida incluso en condiciones de nieve.
Este aparato en particular se puede utilizar con el fin de controlar los deportes de invierno, como el esquí. Su función principal es proporcionar una evaluación más precisa del rendimiento de un deportista mientras realiza actividades como correr, caminar o saltar. Además, tiene la capacidad de discernir patrones de movimiento significativos utilizados en el esquí de fondo que no son detectables mediante el uso de un reloj inteligente.
Nuevas tecnologías renovables
El potencial de una nueva era de tecnología portátil autosostenible diseñada para rastrear el rendimiento deportivo está en el horizonte. El dispositivo es capaz de transmitir señales que proporcionan información sobre la actividad física de un individuo. Esto incluye identificar si están en movimiento, así como distinguir entre varios tipos de movimiento como caminar, correr o saltar.
Para crear un nuevo dispositivo para capturar carga, el equipo de investigación utilizó tecnología de impresión 3D. El dispositivo consta de dos componentes principales: una capa de silicona y un electrodo. El equipo es optimista sobre el potencial del dispositivo para una producción de bajo costo, debido a la accesibilidad de la silicona y la simplicidad del proceso de fabricación. La silicona se utiliza comúnmente en diversas industrias, incluidos implantes biomédicos, aislamiento de cables eléctricos y lubricantes. Con esta nueva aplicación en la producción de energía, las capacidades de la silicona se han ampliado aún más.
El laboratorio de Kaner ha fabricado una gama de dispositivos innovadores. Entre estos, hay una membrana especializada que funciona para dividir el petróleo del agua, así como para purificar los desechos residuales producidos como subproducto de la fracturación hidráulica para el petróleo y el gas de esquisto. Otro logro del laboratorio en 2017 fue la creación de un dispositivo que aprovecharía y almacenaría energía solar de manera rentable y eficiente. Además, este dispositivo tiene la capacidad de generar combustible de hidrógeno que puede utilizarse en automóviles de pila de combustible.
Otras investigaciones para generar electricidad con la nieve
En Japón, la Universidad de Electrónica y Tecnología de las Comunicaciones de Tokio y la startup de TI Forte han estudiado la posibilidad de generar electricidad a partir de nieve. La investigación comenzó en diciembre del año 2022 y el proyecto aún está en curso. Este utiliza las diferencias de temperatura para generar energía. La clave es que la diferencia de temperatura sea muy grande para producir la máxima generación de energía.
El experimento consistió en instalar tuberías en la nieve. Para ello, actualmente secuestran la nieve que cae en la ciudad en una piscina abandonada. Estos tubos transfieren calor a la nieve, que proviene del aire exterior y es calentada por el sol. Propusieron construir una turbina que pudiera generar corriente eléctrica y generar energía. El equipo espera que el sistema sea tan eficiente como los paneles solares, pero en invierno y utilizando nieve. El sistema se enfrenta a importantes desafíos, ya que requiere grandes instalaciones para almacenar la nieve.
Espero que con esta información puedan conocer más sobre las investigaciones acerca de poder generar electricidad con la nieve.