Si su chaqueta para correr estuviera forrada con fieltro, tal vez el calor de su cuerpo podría alimentar su reproductor de MP3 mientras trota. Probablemente haya tenido esta experiencia:está en movimiento todo el día y no ha tenido la oportunidad de conectar su iPhone, y justo cuando necesita hacer una llamada o revisar su correo electrónico, ve ese pequeño icono que indica que la batería está a punto de agotarse. Es tan frustrante que en realidad te pone un poco caliente debajo del cuello. Pero espera, tal vez esa sea la solución. ¿Qué pasaría si, en lugar de soplar una junta, de alguna manera pudieras convertir ese exceso de calor corporal en electricidad y usarlo para alimentar tu teléfono u otro dispositivo portátil?
De hecho, ya has visto una variación de esta idea antes, si eres fanático de la trilogía cinematográfica "Matrix", en la que una red informática gigante se alimenta a sí misma extrayendo energía de legiones de seres humanos inconscientes y en estado de coma. Sin embargo, no estamos hablando de nada tan espeluznante. La generación de energía termoeléctrica a pequeña escala, en la que el calor del cuerpo se recolecta para alimentar dispositivos portátiles, es un concepto que los científicos han estado analizando con mucha atención en los últimos años, ya que nuestro anhelo de llevar dispositivos hambrientos de energía en nuestros bolsillos ha seguido creciendo. .
Recientemente, investigadores del Centro de Nanotecnología y Materiales Moleculares de la Universidad de Wake Forest dieron un impulso a las perspectivas de generación de energía termoeléctrica cuando desarrollaron un material similar a una tela llamado "fieltro de poder", que es capaz de explotar las diferencias entre el calor de un objeto y la temperatura ambiente para generar un carga eléctrica [fuente:Neal].
Un investigador que ha trabajado en el proyecto prevé crear una chaqueta con fieltro y usarla para alimentar un iPod, una idea que suena muy bien para los entusiastas del jogging en climas fríos. Pero el poder sentido no solo tiene que ir en una prenda. Un asa de linterna envuelta en fieltro eléctrico puede ser una gran cosa para tener durante un corte de energía prolongado, y un asiento de automóvil hecho de ese material podría extraer energía de su trasero para encender sus ventanas o radio. Y también hay otras fuentes de energía no humanas que podríamos usar para aprovechar [fuente:Neal].
Cómo funciona la generación de energía termoeléctrica a escala humana
Si no sabe cómo su cuerpo sudoroso podría hacer funcionar un iPad en un cálido día de verano, piénselo de esta manera:casi toda la electricidad que usamos los humanos (alrededor de 10 billones de vatios) se genera mediante la liberación de energía térmica (generalmente quemando combustibles fósiles para calentar agua) y luego convirtiendo ese calor en energía mecánica. Luego, la energía mecánica se usa para arrancar generadores y producir corriente eléctrica. Este método probado y verdadero, llamado generación de energía termoeléctrica , produce mucha energía, sin duda. Pero también desperdicia mucha energía, porque el proceso mecánico no es tan eficiente en el uso del calor. De hecho, más de la mitad de ese calor simplemente escapa a la atmósfera [fuente:Jacques].
Sería mucho mejor, al menos en teoría, si pudiéramos encontrar una forma práctica de generar electricidad directamente a partir del propio calor. Los científicos saben desde hace tiempo que es posible hacer eso, porque cuando hay una diferencia en la temperatura del entorno y la de un objeto, un material conductor entre los dos puede usar ese contraste para generar corriente eléctrica, sin ninguna turbina o generador mecánico. Esto se conoce como el efecto Seebeck [fuente:Timmer, Ozcanli].
El truco para generar y recolectar esa electricidad no mecánica es encontrar el material conductor adecuado. Durante un tiempo, los investigadores han estado construyendo generadores termoeléctricos directos que utilizan una aleación de metal, telururo de bismuto y antimonio, que tiene la capacidad de generar electricidad a partir del calor. Pero ese material es caro y no es tan eficiente [fuente:DOE].
Es por eso que todo el mundo está tan entusiasmado con el power felt, que, a pesar de su nombre, no es en realidad una tela tejida con lana, como las que usan en las mesas de billar. En cambio, el fieltro de potencia está hecho de fibras plásticas envueltas alrededor de estructuras diminutas, y por diminutas nos referimos a un átomo de espesor, llamadas nanotubos de carbono, que son muy, muy buenos para conducir electricidad. También es potencialmente barato de fabricar, lo que significa que podríamos usarlo en todas partes [fuente:Neal, Zhang].
¿Serán nuestros cuerpos alguna vez una fuente práctica de electricidad?
¿Qué pasaría si estas pantuflas de fieltro estuvieran hechas con fieltro eléctrico? ¿Podrían cargar tu iPhone? Si bien sería genial alimentar un iPad con el calor de tu cuerpo, probablemente no tengamos que preocuparnos de ser esclavizados para alimentar una red informática gigante como en las películas "Matrix". Los seres humanos son una fuente potencial de electricidad, pero bastante limitada. Un hombre adulto, por ejemplo, teóricamente podría generar de 100 a 120 vatios de energía. Eso no iluminará el Empire State Building, pero podría ser suficiente para alimentar algunos dispositivos electrónicos personales:una computadora portátil requiere alrededor de 45 vatios y un teléfono celular solo necesita alrededor de 1 vatio para funcionar [fuente:Ozcanli].
Dicho esto, los investigadores aún tienen mucho camino por recorrer antes de que podamos aprovechar una parte significativa del potencial de nuestros cuerpos para generar electricidad. Si bien la idea del poder parece prometedora, la versión de demostración inicial solo tiene la capacidad de generar alrededor de 140 nanovatios de jugo [fuente:Zhang]. El villano Agente Smith de las películas "Matrix" estaría decepcionado, ya que eso es solo alrededor de una milmillonésima parte de un vatio. Otros materiales conductores disponibles para convertir el calor corporal en energía no funcionan mucho mejor. Según una estimación, estos dispositivos pueden recolectar alrededor del 0,4 por ciento de la energía térmica del cuerpo y convertirla en electricidad. Eso significa que si cubriera todo su cuerpo con generadores termoeléctricos, solo produciría 0,5 vatios de electricidad [fuente:Ozcanli].
Aún así, sin embargo, probablemente mejoraremos ese rendimiento con el tiempo y, al mismo tiempo, desarrollaremos dispositivos electrónicos que sean mucho más eficientes en el uso de energía que los dispositivos actuales. Los investigadores ya están trabajando, por ejemplo, para desarrollar sensores médicos súper eficientes desde el punto de vista energético que podrían aprovechar el calor corporal de un paciente. Pero la ventaja real de la sensación de poder puede provenir de su uso para capturar la energía térmica que desperdician nuestras máquinas. Investigaciones recientes en el Instituto de Tecnología de Massachusetts, por ejemplo, indican que al aprovechar el calor desperdiciado de las computadoras portátiles y los teléfonos celulares, podríamos hacer el equivalente a duplicar la duración de la batería. Revestir los motores de los automóviles y las paredes internas y las tuberías de las centrales eléctricas con fieltro eléctrico podría producir un gran suministro de electricidad que ni siquiera sabíamos que teníamos [fuente:Chandler].
Nota del autor
Soy un gran fanático de la ciencia ficción distópica, y la película de 1999 "The Matrix", la primera de la trilogía realizada por los Wachowski, es una de mis favoritas. Pero para mí, Matrix es más una metáfora de nuestra fijación presente en cada momento de vigilia con experiencias de entretenimiento sintéticas creadas por videojuegos y transmisión de video en la Web que un modelo para un futuro real. (En ese sentido, se podría trazar un paralelo con la novela de George Orwell, "Nineteen Eighty-Four", que algunos dicen que en realidad fue una advertencia contra las tendencias totalitarias que el autor vio al acecho debajo de la democracia constitucional de la Inglaterra posterior a la Segunda Guerra Mundial). A menos que hagamos algunos avances tecnológicos verdaderamente sorprendentes que anulen las leyes de la física tal como las entendemos ahora, una red informática alimentada por el desvío de energía de humanos en coma es solo una fantasía. Para una historia de Science Channel, por ejemplo, una vez calculé que si fuera posible recolectar 1.3 microvatios de energía de cada persona en el planeta, solo equivaldría a energía suficiente para hacer funcionar un par de parlantes para un sistema de cine en casa de alta gama. sistema.