¿Los paneles solares del mañana generarán electricidad a partir de la lluvia?€ €

¿Los paneles solares del mañana generarán electricidad a partir de la lluvia?

Hay fuentes potenciales de energía a nuestro alrededor. Cualquier sistema natural contiene energía y, en teoría, podemos aprovechar esa energía para generar electricidad o trabajar. Algo que actualmente no aprovechamos es la lluvia. Desafortunadamente, la lluvia no genera un volumen de agua suficiente para alimentar sistemas hidroeléctricos montados en canalones. Incluso en las tormentas de lluvia más fuertes, no hay flujo suficiente para generar una cantidad útil de electricidad. Sin embargo, podría haber otra forma de obtener energía de las gotas de lluvia.


El agua de lluvia salada proporciona iones positivos

Investigadores de la Universidad Oceánica de China y la Universidad Normal de Yunnan están trabajando en un método que puede generar corriente a partir de una pequeña carga eléctrica en el agua de lluvia ligeramente salada.

Toda el agua contiene algunas sales disueltas, incluso cuerpos de agua dulce, y la lluvia que los alimenta. Las sales están formadas por iones. Estos son átomos que tienen una carga neta positiva o negativa. Esto se debe a un desequilibrio entre la cantidad de protones cargados positivamente en el átomo y la cantidad de electrones cargados negativamente. Un átomo con muy pocos electrones tendrá una carga positiva general, mientras que uno con demasiados será negativo. Las sales como el sodio, el calcio y el amonio, que son bastante comunes en el agua de lluvia, contienen iones positivos. Entonces, ¿cómo convertimos esa carga en electricidad?

Para obtener electricidad, necesitamos hacer que una corriente fluya a través de un material conductor, como un cable. Esto requiere un voltaje, una diferencia de potencial eléctrico entre un punto y otro. La carga positiva de nuestros iones de agua de lluvia es muy pequeña, pero puede ser suficiente para crear esa diferencia de potencial.

Electrodo de grafeno

Los investigadores han desarrollado un electrodo de grafeno enriquecido con electrones. Esta es una capa delgada de grafeno, que tiene electrones adicionales para garantizar que tenga una carga negativa fuerte. Cuando las gotas de lluvia golpean el dispositivo, los iones positivos se acumulan en la capa de grafeno. Esto crea una nueva capa adyacente con carga positiva. En conjunto, las dos capas forman lo que se llama un pseudocondensador. La diferencia de carga entre la capa de iones cargada positivamente y la capa de grafeno cargada negativamente proporciona nuestro voltaje. Los experimentos de prueba de concepto han demostrado que esta diferencia de potencial es del orden de cientos de microvoltios, lo que es suficiente para generar una corriente eléctrica.

Células solares para todo clima

Este dispositivo está destinado a aumentar las células solares fotovoltaicas. Los paneles solares son excelentes durante los períodos soleados. Pero tienden a ser menos productivos en días nublados y lluviosos. Al fabricar paneles solares con esta capa de grafeno podemos obtener energía con lluvia o sol. Durante los periodos soleados el panel funcionará con normalidad, para generar electricidad a través del efecto fotovoltaico. Cuando llueve, interactuará con la capa de grafeno. Puede que esto no produzca tanta energía como en un día soleado, pero es mejor que nada.

Esta tecnología aún se encuentra en fase de desarrollo. Así que no espere poder conseguir uno pronto. Pero se están realizando investigaciones para hacer de esta una herramienta de generación de energía viable. Los investigadores afirman que «las células solares para todo tipo de clima son prometedoras para resolver la crisis energética». Se necesitará mucho más trabajo antes de que la eficiencia del sistema pueda igualar la de la energía fotovoltaica actual, pero este es definitivamente un paso en la dirección correcta.

Referencias

  1. Alerta de ciencia

  2. Tiempos de tecnología

  3. Tendencias digitales

  4. El estudio original de la revista Angewandte Chemie

Crédito de la imagen Paul Wilkinson a través de flickr

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