La ciencia no siempre avanza a base de ingenio, sino que en ocasiones también progresa a partir de golpes de suerte. Eso fue lo que le sucedió al profesor Jun Yao, de la Universidad de Massachusetts (UMass), mientras trabajaba en un sensor para medir la humedad en el aire.
El proyecto en sí no tenía mayor intriga, pero sus resultados sí, ya que mientras se trabajaba en él, uno de los estudiantes olvidó enchufar el aparato, y tanto Yao como sus colegas descubrieron que el dispositivo, compuesto por tubos microscópicos y nanocables, siguió generando una débil señal eléctrica. Tras esto decidieron seguir investigando, con resultados prometedores.
El trabajo, publicado en la revista Nature, aclara que el dispositivo constaba de nanocables de proteína cultivados a partir de una bacteria llamada Geobacter sulfurreducens.
Su sensor recibió el nombre de "Air-gen", donde al conectar electrodos con conductos muy finos, de micrones de espesor, se podía generar una corriente eléctrica a partir de la humedad.
Esta nueva fuente de energía, celebrada por Yao cómo "crear electricidad de la nada", era una tecnología no contaminante, renovable y de bajo costo, capaz de generar energía en interiores y zonas muy secas, como el desierto del Sahara.
Imagen de una película delgada de nanocables de proteína que genera electricidad a partir de la humedad atmosférica. | UMass
Tras este descubrimiento, el investigador se propuso llevar su invento a una escala comercial para poder crear dispositivos capaces de alimentar pequeños aparatos eléctricos como smartwatches, sensores para monitorear la salud o incluso smartphones.
(Casi) cualquier material puede "cosechar" electricidad
En su último estudio publicado en Advanced Materials, el equipo de UMass revela que prácticamente cualquier material puede convertirse en un dispositivo capaz de captar electricidad a partir de la humedad.
Para esto, se debe pasar nanocables a perforaciones diminutas, donde la clave está en que el material incorpore nanoporos de un diámetro inferior a 100 nanómetros, es decir menos de una milésima parte de un cabello humano.
Cabello bajo el microscopio
Según Yao, esto significa que prácticamente cualquier tipo de material puede servir para cosechar electricidad, abriendo así todo tipo de aplicaciones y posibilidades.
El funcionamiento del dispositivo Air-gen
Para funcionar, este dispositivo actúa como una nube a pequeña escala construida por humanos, capaz de en condiciones adecuadas, producir electricidad de manera predecible y continua que puede ser cosechada.
Al igual que una nube genera un rayo aprovechando las gotas de agua, mismas que tienen cargas, el núcleo de la "nube" producto del trabajo de Lovley y Yao, utiliza nanoporos de 100 nm como "camino libre medio" es decir, como el recorrido que tienen que hacer las moléculas de agua antes de chocar con otras.
En el siguiente paso, se plantea usar una capa llena de nanoporos que permitan el paso de moléculas de agua de la parte superior a inferior, donde la primera capa recibiría un "bombardeo" de moléculas cargadas, creando un desequilibrio y, consecuentemente, energía.
Solucionando uno de los fallos de algunas energías renovables
Según Xiaomeng Liu, uno de los autores del artículo publicado en Advanced Materiales, este dispositivo abre la puerta a obtener electricidad limpia del aire, funcionando 24 horas al día los siete días de la semana y solucionar así uno de los grandes problemas que tienen las soluciones renovables como la energía eólica o solar, permitiendo también combatir las intermitencias y desajustes provocados por la generación y demanda de energía.
Sin embargo, no son los únicos trabajando en el área de la hidroelectricidad (electricidad a partir de la humedad), pues hay otros proyectos, como el de Catcher, que busca transformar la humedad de la atmósfera en energía, en un proyecto respaldado por la Unión Europea.
