Los científicos han logrado convertir el aire húmedo en electricidad, un sueño que tenía el famoso inventor Nikola Tesla hace más de un siglo. Esta electricidad del aire, llamada higroelectricidad, se produce cuando las moléculas de agua en el aire chocan con materiales porosos y crean una diferencia de carga.
Dos equipos trabajan a ambos lados del Atlántico
Un equipo de la Universidad de Massachusetts (UMass) Amherst, liderado por el profesor Jun Yao, ha desarrollado un dispositivo del tamaño de una miniatura que puede generar una pequeña corriente eléctrica a partir de la humedad del aire.
El dispositivo está hecho de materiales con millones de agujeros diminutos o nanoporos, donde las moléculas de agua entran y salen. El equipo espera poder apilar varias capas del dispositivo para aumentar la potencia.
Otro equipo, formado por la profesora Svitlana Lyubchyk y sus hijos gemelos, los profesores Andriy y Sergiy Lyubchyk, también está trabajando en la higroelectricidad.
Forman parte del proyecto Catcher, con sede en Lisboa, que tiene como objetivo “transformar la humedad atmosférica en energía renovable”. Han creado un disco gris delgado que mide 4 cm (1,5 pulgadas) de ancho, que puede generar 1,5 voltios y 10 miliamperios.
Según ellos, 20.000 discos apilados en un cubo del tamaño de una lavadora podrían generar 10 kilovatios hora de energía al día, lo que equivale al consumo de un hogar promedio en el Reino Unido. Planean tener un prototipo listo para demostración en 2024.
¿Cómo funciona la higroelectricidad?
La naturaleza nos da un ejemplo espectacular de higroelectricidad: el rayo. Aunque no se sabe exactamente cómo se forma, se cree que tiene que ver con el movimiento del aire caliente y las gotas de agua.
Al chocar entre sí y con otras partículas, las gotas de agua crean una carga eléctrica. Cuando la diferencia de carga entre dos puntos de una nube es muy grande, se produce una descarga eléctrica (es decir, un rayo).
Este fenómeno se llama efecto Armstrong, en honor a William Armstrong, un científico que lo investigó en el siglo XIX. Él se enteró de este efecto gracias a un conductor de tren llamado Patterson, que recibía chispazos al tocar el vapor que salía del tren.
La idea de extraer electricidad del aire puede parecer increíble, pero el profesor Peter Dobson, de la Universidad de Oxford, ha estado siguiendo la investigación de los dos equipos y cree que es posible.
Descubrimiento por accidente
El profesor Jun Yao y su equipo estaban haciendo un sensor de humedad, pero se olvidaron de conectarlo a la corriente. Para su sorpresa, el sensor seguía funcionando, lo que significaba que estaba sacando electricidad del aire.
¿Cómo es posible? Resulta que el sensor estaba hecho de un material con muchos agujeros muy pequeños, llamados nanoporos. Cuando las moléculas de agua del aire entraban y salían de esos agujeros, creaban una carga eléctrica.
El equipo se dio cuenta de que la forma y el tamaño de los agujeros eran más importantes que el material en sí. El equipo siguió investigando y creó un nuevo generador de higroelectricidad, usando nanotubos de carbono, que funcionó aún mejor.
La investigación de Yao y su equipo ha abierto nuevas posibilidades para usar la higroelectricidad como una fuente de energía alternativa. Quizás algún día podamos alimentar nuestros dispositivos con el aire que respiramos.