(Foto:
Conacyt)
Los cosechadores de energía que desarrollan en el
Centro de Investigación en Materiales Avanzados (Cimav) unidad Monterrey, en
México, son dispositivos ecológicos que permitirán capturar y aprovechar toda
la energía eólica, térmica y lumínica de forma eficiente.
Debido a que la energía se encuentra en pequeñas
cantidades por todas partes, ya sea en forma de energía solar, en el viento,
cuerpo humano, mecánica, entre otras fuentes, y no alcanza a ser utilizada al
no proveer la potencia suficiente, investigadores mexicanos decidieron crear un
cosechador de energía y así darle algún uso específico.
Los cosechadores de energía son dispositivos que,
en forma efectiva y eficiente, acumulan, almacenan, acondicionan y administran
esta energía, suministrándola de tal forma que pueda ser utilizada para
realizar una tarea útil.
La actual directora del Cimav Monterrey, Liliana
Licea Jiménez, trabaja en el proceso de captura de cantidades minúsculas de
energía y comparte con la Agencia Informativa Conacyt la contribución que
realiza para que el consumo de electricidad sea más eficiente.
“En el Cimav estamos trabajando en el desarrollo de
un cosechador con el que buscamos captar toda la energía que hay en el aire y
que no es usada, para tener un mejor aprovechamiento”, explicó la especialista.
En colaboración con el Centro Mexicano de
Innovación en Energía Solar (Cemie-Sol), la directora del Cimav en Monterrey
busca llevar al mercado su proyecto.
“Cosechar energía se refiere a que hay mucha
energía disponible que no se usa, ya sea a través de la radiación de la
computadora, del celular, lámparas de luz y hasta la que tenemos en la
temperatura del cuerpo humano; básicamente nuestro proyecto consiste en
captarla para alimentar sistemas autónomos”, explicó.
El cosechamiento energético es el proceso por el cual la energía que hay en el ambiente es capturada y, si así se requiere, puede ser también almacenada para energizar pequeños dispositivos autónomos.
Dentro de estas tecnologías se incluyen la
fotovoltaica, termovoltaica, piezoeléctrica y electrodinámica, entre otras
opciones, las cuales son actualmente utilizadas en diversas aplicaciones.
“Este proceso de cosechar energía ha sido una
fuente energética con gran potencial en los últimos años, debido a que la
tecnología desarrollada para el cosechamiento de energía se ha convertido en
más sofisticada y eficiente, así como la tecnología para guardar la energía
cosechada, como son los supercapacitores y baterías de película delgada,
resultan más eficientes y menos costosos”, explicó la experta en energía.
El cosechamiento es una tecnología clave para
permitir crear dispositivos electrónicos de baja potencia, perpetuos y libres
de mantenimiento como son los sensores inalámbricos.
“Por medio de la captura de la energía de desperdicio
que se encuentra presente en el medio ambiente de fuentes disponibles como
iluminación, diferenciales de temperatura, vibraciones y ondas de radio, podrán
ser reutilizadas para operar dispositivos electrónicos de bajas potencias, es
decir, el aparato cosechador estará almacenando todo la energía ambiental y
alimentará otros dispositivos por medio de sensores inalámbricos y
termoeléctricos”, explicó Licea Jiménez.
El dispositivo está compuesto por materiales
nanoestructurados desarrollados en los laboratorios del Cimav Monterrey para su
aplicación en los dispositivos cosechadores de energía, incluyendo
fotovoltaica, radiofrecuencia y termoeléctrica.
“El cosechamiento de energía termoeléctrica está
basado en un flujo de calor a través de un elemento termoeléctrico o de un
termogenerador que comprenda una multitud de estos elementos”, dijo la
investigadora y desarrolladora del dispositivo.
Si bien aún no tienen el mercado para comercializar
los dispositivos de cosechadores de energía, el Cimav —que pertenece al Sistema
de Centros Públicos de Investigación del Conacyt— junto con la doctora Licea
Jiménez esperan llegar pronto a un usuario final.
“Estamos en busca de que el dispositivo tenga un
fin muy dirigido para emplear el material óptimo de recubrimiento, debido a que
aún no tenemos el mercado para comercializarse”, señaló.
La cosecha de energía de fuentes naturales podrá
implementarse en aplicaciones remotas, sensores de todo tipo, dispositivos
médicos y para alimentar equipo electrónico o de cómputo, prácticamente podrá
tener múltiples usos.
El modelo puede aplicar en la parte de medicina
para dispositivos de marcapasos, ya que los aparatos del corazón no se pueden
mantener cargando todo el tiempo con una batería.
“Podría ser utilizado para alimentar de manera
perpetua, por ejemplo, un marcapasos; sin duda son una alternativa atractiva,
comparándola con los inconvenientes contactos eléctricos o con baterías muy
costosas”, explicó Licea Jiménez.
Además de que podrá tener inagotables usos, lo más
interesante es que será una fuente de energía básicamente gratuita, siempre y
cuando sea diseñada e instalada de manera apropiada.
Actualmente Licea Jiménez trabaja en diferentes
proyectos y busca enfrentar con éxito los retos en torno al desarrollo de
materiales avanzados, para dar respuesta a los grandes problemas de Nuevo León
y México.
“Mi objetivo como directora de este centro de
investigación es generar conocimiento para la aplicación y promover el
desarrollo económico del país. En el Cimav contamos con una gran
infraestructura, laboratorios, formación de recursos humanos mediante programas
de maestrías y doctorados, además de la vinculación con la industria y el
sector académico”, explicó.
Este centro de investigación y formación académica
se encuentra ubicado dentro del Parque de Investigación e Innovación
Tecnológica de Monterrey o PIIT Monterrey, en el municipio de Apodaca, Nuevo
León, México, donde ya es uno de los centros de investigación con los laboratorios
más especializados en la investigación en Ciencia de Materiales, Nanotecnología
y Energías Alternas de la región norte del país.
“Tenemos ocho años de haber fundado este centro de
investigación en Monterrey y ya contamos con 19 laboratorios funcionales para
generar conocimiento. El objetivo es tener 18 adicionales a corto plazo, además
de continuar con la formación académica en posgrados, contamos con la maestría
y doctorado en Ciencias de Materiales y doctorado en Nanotecnología”, explicó
Licea Jiménez.
También, a través del uso de la nanotecnología, el
Cimav busca mejorar el rendimiento de materiales fotovoltaicos usados en los
dispositivos de energía solar.
“Hay grandes desafíos en el uso de las energías
alternativas, México está en una zona privilegiada y se hace poco uso de ella,
se requiere innovar con materiales novedosos para superar las limitantes que
tenemos, es por ello que el centro ha adoptado el tema de la nanotecnología
porque estamos seguros que puede facilitar el proceso”, agregó. (Fuente: Gina
Vega/Agencia Informativa Conacyt)
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