La obtención de energía verde a partir de la humedad está despertando un creciente interés para alimentar directamente los dispositivos electrónicos portátiles. Sin embargo, sigue siendo un reto fabricar generadores eléctricos a partir de la humedad (moisture-electric generators, MEG) que ofrezcan un rendimiento elevado y estable.
Una empresa australiana, Strategic Element, ha colaborado con la University of New South Wales y el CSIRO (Organización de Investigación Científica e Industrial del Commonwealth) para desarrollar una tecnología de baterías flexibles y autocargables que obtiene electricidad de la humedad del aire o de la superficie de la piel para autocargarse en un minuto. Estas baterías pueden utilizarse directamente para alimentar dispositivos electrónicos y del Internet de las Cosas (IoT).
Esta tecnología tiene el potencial de permitir que las baterías se autocarguen a partir de la humedad del aire, eliminando potencialmente la necesidad de carga manual o de alimentación por cable. Se espera que los resultados del proyecto sean la creación de un nuevo material electrónico para una amplia gama de usos en la electrónica flexible y avances significativos en los dispositivos de almacenamiento de datos energéticamente eficientes.
Energía a partir de la humedad gracias al grefeno
En la actualidad, la mayoría de los MEG de alto rendimiento se fabrican con materiales basados en el carbono, que son respetuosos con el medio ambiente y abundantes en la Tierra, como los nanotubos de carbono, las nanopartículas de carbono y el óxido de grafeno. Entre ellos, el óxido de grafeno presenta el potencial más prometedor para lograr una elevada generación eléctrica debido a su elevada superficie específica, sus buenas propiedades mecánicas y su magnífica absorción de la humedad.
Gracias a sus excepcionales propiedades fisicoquímicas, los materiales basados en el grafeno son capaces de recoger energía de factores externos como la humedad y el calor. El óxido de grafeno se forma mediante la oxidación del grafito, que es barato y fácil de conseguir.
En su estudio, los investigadores utilizaron óxido de grafeno poroso tratado con ácido clorhídrico para fabricar MEG, que mostraron una gran capacidad de absorción de la humedad. El MEG resultante permite un voltaje estable de 0,85 V y una corriente de 9,28 μA (92,8 μA por centímetro cuadrado), lo que está “entre los valores más altos registrados hasta ahora”. Y lo que es más interesante, el rendimiento eléctrico mejora aún más con sólo ensamblar cuatro unidades de MEG en serie o en paralelo.
Potencial para aplicaciones flexibles y portátiles
Para probar su flexibilidad, el equipo fabricó una batería en un trozo de tela de carbono y luego la dobló de 0º a 120º durante un segundo. El MEG flexible conservó el 93% del voltaje máximo con el que empezó tras doblarse 2.000 veces, lo que demuestra su gran potencial en aplicaciones flexibles y portátiles.
Otros retos de desarrollo son el tamaño de la célula de la batería, el aumento de la corriente de salida a niveles de humedad más bajos y el desarrollo del dispositivo de demostración.
Noticia tomada de: Inceptive Mind / Traducción libre del inglés por World Energy Trade
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