Es posible generar electricidad con la lluvia, y en el pasado se ha intentado en varias ocasiones. Ahora ha aparecido una nueva, y parece ser la más efectiva de todas.
Un grupo de investigadores de la City University of Hong Kong (CityU) ha desarrollado un generador que utiliza una estructura estilo transistor de efecto de campo para producir instantáneamente un voltaje sorprendentemente alto a partir de gotas de agua: una sola gota puede reunir 140V, suficiente energía para encender brevemente 100 bombillas LED pequeñas.
Nuestra investigación muestra que una gota de 100 microlitros (1 microlitro = un millón de litros) de agua liberada desde una altura de 15 cm puede generar un voltaje de más de 140V. Y la energía generada puede encender 100 pequeñas bombillas LED
Hasta ahora se podía conseguir electricidad, pero con una densidad de energía muchísimo menor.
El nuevo diseño combina un electrodo de aluminio con un electrodo de óxido de indio y estaño en capas con PTFE, un material con una carga eléctrica «casi permanente». Cuando una gota golpea la superficie de PTFE / estaño, une los dos electrodos y crea un circuito cerrado. Eso ayuda a liberar completamente las cargas almacenadas. En el caso de lluvia continua, la carga se acumula y finalmente llega a un punto de saturación.
Indican en el estudio:
Un generador de energía de gotas convencional basado en el efecto triboeléctrico puede generar electricidad inducida por electrificación de contacto e inducción electrostática cuando una gota golpea una superficie. Sin embargo, la cantidad de carga generada en la superficie está limitada por el efecto interfacial y, como resultado, la eficiencia de conversión de energía es bastante baja.
Para mejorar la eficiencia de conversión, el equipo de investigación ha pasado dos años desarrollando el DEG. Su densidad de potencia instantánea puede alcanzar hasta 50.1 W / m2, miles de veces más que dispositivos similares sin el uso del diseño tipo FET. La eficiencia de conversión de energía también es notablemente mayor.
Todavía queda trabajo por hacer para traducir esto en un producto práctico. Un breve estallido de energía es fácil: acumular suficiente energía continua es otra cuestión.
Esto podría aplicarse en tejados, por ejemplo, capaces de generar energía a medida que la lluvia les golpea. Incluso podría usarse para alimentar dispositivos conectados que se mojan regularmente, como paraguas y botellas de agua.
La investigación fue dirigida por el profesor Wang Zuankai del Departamento de Ingeniería Mecánica de CityU, el profesor Zeng Xiaocheng de la Universidad de Nebraska-Lincoln y el profesor Wang Zhonglin, director fundador y científico jefe del Instituto de Nanoenergía y Nanosistemas de la Academia China de Ciencias de Beijing. Sus hallazgos fueron publicados en el último número de la prestigiosa revista científica Nature bajo el título «Un generador de electricidad a base de gotas con alta densidad de potencia instantánea».