Obtener electricidad de la humedad del aire. ¿Acaso es eso posible? Pudiera ser que sí. Eso es lo que piensan ingenieros de la Universidad de Massachusetts Amherst, en Estados Unidos, quienes están demostrando que es posible construir dispositivos que recolecten electricidad a partir de la humedad del aire. Los investigadores plantean que, prácticamente con cualquier material de nanoporos, se puede obtener electricidad rentable, escalable y sin interrupciones.
El ingenioso invento se sustenta en el hecho de que el aire contiene una enorme cantidad de electricidad, explica Jun Yao, uno de los autores principales de la investigación. Se utiliza el principio de que una nube no es más que una masa de gotas de agua. Cada una de esas gotas contiene una carga y, cuando las condiciones son las adecuadas, la nube puede producir un rayo, pero no sabemos cómo capturar la electricidad de un rayo de manera confiable. Lo que los estos ingenieros han hecho es crear una nube a pequeña escala construida por humanos que produce electricidad de manera predecible que pueda cosechase.
El dispositivo se construyó a partir de un material especializado hecho de nanofibras de proteína, cultivados a partir de la bacteria Geobacter sulfurreducens. Este material, que fue el resultado de una anterior investigación, constituye el núcleo de la pequeña nube artificial.
"De lo que nos dimos cuenta después de hacer el descubrimiento de 'Geobacter' es que la capacidad de generar electricidad a partir del aire, lo que luego llamamos el efecto Air-gen, resulta ser genérico: literalmente, cualquier tipo de material puede recolectar electricidad del aire, siempre que tenga una propiedad determinada" señala Yao. ¿Cuál es esa propiedad? "Necesita tener agujeros de menos de 100 nanómetros, o menos de una milésima parte del ancho de un cabello humano", explicó Yao.
Este diámetro está en el orden del “recorrido libre medio” de las moléculas de agua cuando están suspendidas en el aire. El “recorrido libre medio” se entiende como la distancia que recorre una molécula antes de chocar con otra molécula de la misma sustancia.
El dispositivo así construido dejaría pasar moléculas de agua desde la parte superior a la inferior de una fina capa de material llena de nanoporos. Estos limitarían el paso a las moléculas de agua al chocar contra sus bordes. De esta forma, la gran acumulación de moléculas de agua portadoras de carga en la parte superior del material con respecto a la parte inferior crearía una diferencia de potencial similar a lo que ocurre en una nube. Esta batería funcionaría mientras haya humedad en el aire. La investigación se publicó, recientemente, en Advanced Materials.
"La idea es simple, pero nunca antes se había descubierto y abre todo tipo de posibilidades", plantea Yao. Según los autores, las características de esta cosechadora de electricidad ofrecen amplias opciones para fabricaciones rentables y adaptables al medio ambiente.
Lo que los inventores de este método de obtener electricidad persiguen es que el dispositivo tenga la capacidad de empaquetar muchos miles de estas delgadas capas de nanoporos con el fin de aumentar eficientemente la cantidad de energía, sin aumentar significativamente el tamaño del dispositivo.
Se piensa que tal dispositivo sería capaz de entregar energía a nivel de kilovatios. A lo qie se aspira es a que el efecto genérico Air-gen pueda convertirse en una realidad en un futuro. Con ello se abre una puerta para recolectar electricidad limpia de la nada.