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¿Qué es energy harvesting? Extracción de energía ambiental

energy harvesting mediante vibración del suelo

La demanda energética global no ha dejado de crecer desde la Revolución Industrial. Y esta demanda no se aplica exclusivamente a procesos industriales o a gran escala. El Sector Residencial representa un 25% de la demanda total española (según IDAE). Esto quiere decir que nuestros hogares suponen una cifra muy a tener en cuenta en lo que a consumo se refiere: dispositivos electrónicos, luces, aparatos de calefacción y refrigeración eléctricos… Todo ello genera una necesidad de electricidad que ha de ser abastecida.

Para hacer frente a esta demanda, existen diferentes métodos de obtención de energía. Una de ellas es el energy harvesting o extracción de energía ambiental. 

Los métodos de obtención de energía más utilizados hoy en día son los combustibles fósiles, energía no renovable que supone un fuerte impacto ambiental sobre nuestro planeta, y la energía nuclear. En este mix energético, poco a poco se están haciendo un hueco las energías renovables sostenibles, como la energía eólica o la solar. Un planeta energéticamente sostenible es la meta que todos debemos tener en mente. Pero en esa transición a gran escala, hay algo que debemos tener en cuenta: la Energía Ambiental y el Energy Harvesting.

La Energía Ambiental y Energy Harvesting

La llamada Energía Ambiental es la aprovechada de la energía latente de nuestro entorno. En todas las transformaciones de energía que ocurren a nuestro alrededor, hay energía que se “pierde”. Estas pérdidas son energía que se disipa de una forma no aprovechable, como por ejemplo, el calor de las lámparas. El Energy Harvesting busca, de formas diferentes, el aprovechamiento de este tipo de energía disipada para producir energía eléctrica utilizable en nuestros dispositivos del día a día.

Por lo tanto, este aprovechamiento supondría un autoabastecimiento de los aparatos electrónicos de baja potencia o de bajo consumo. Entre ellos podemos destacar ordenadores, teléfonos móviles, reproductores mp3 o redes de sensores inalámbricos. Como hemos mencionado, estos son una parte importante de ese 25% de la energía eléctrica total consumida. Con la Energía Ambiental, se plantea el reto de que los dispositivos que hoy funcionan con baterías y pilas que se agotan y son perjudiciales para el medio ambiente, puedan hacerlo de forma ilimitada.  Siempre y cuando se pueda seguir extrayendo energía del ambiente.

A continuación, os hablaremos de diferentes tipos de empresas y sistemas que ya están planteando alternativas de Energía Ambiental.

Tipos de Energy Harvesting

Los métodos varían con la fuente de la energía que se quiera extraer. Una de ellas son las vibraciones, derivadas del trabajo de maquinaria o del paso de humanos o animales. La segunda es la luz, proveniente tanto del sol como del ambiente. Y finalmente los gradientes de temperatura, que permiten saltos térmicos de los que obtener energía. Para entender mejor estos sistemas, trabajaremos algunos ejemplos prácticos.

Sistemas mediante vibraciones y energía mecánica

Empresas como POWERleap o Pavegen ya han desarrollado pavimentos que aprovechan el paso de los humanos, trenes o automóviles para generar energía. La idea se originó en una discoteca de Rotterdam que aprovechaba los saltos y bailes de los jóvenes para abastecerse. Los ejemplos más claros de hoy en día son ciertas calles de Toulousse, o la estación de trenes de Tokyo, que se iluminan debido al paso de los peatones.

En el caso de Toulusse, el sistema funciona mediante inducción magnética y el movimiento de un imán que genera un flujo de electrones. La de Tokio en cambio, funciona gracias al efecto piezoeléctrico; ciertos cristales que son capaces de generar energía eléctrica cuando se ven sometidos a tensión.

Finalmente, también hay gimnasios que aprovechan la energía generada en sus bicicletas estáticas, sistemas que aprovechan la energía generada al caminar o incluso el caso de la empresa Perpetuum, que ha desarrollado un sistema para aprovechar las vibraciones de los motores.

Sistemas fotovoltaicos

Aparte de los sistemas mecánicos, también existen sistemas fotovoltaicos. Estos funcionan convirtiendo la radiación del sol en energía eléctrica mediante paneles de silicio o algún material con propiedades similares. Entre los sistemas existentes podemos destacar mochilas solares que sirven para cargar los dispositivos que se guardan en el interior, o también cargadores solares para dispositivos portátiles. Muchas veces, este sistema se utiliza para lugares aislados y sistemas eléctricos autónomos viales.

Sistemas termoeléctricos

Estos sistemas se basan en aprovechar el calor residual de ciertos procesos. Dos de los ejemplos prácticos son el medidor de pulsaciones que se coloca en los dedos, desarrollado por el Holst Center, y o los conversores termoeléctricos de Fraunhofer IIS. En el futuro se aspira a que estas tecnologías sirvan para convertir pérdidas de calor mayores en energía eléctrica utilizable como, por ejemplo, el del motor de combustión de los automóviles.

Por lo tanto, la Energía Ambiental, o el Energy Harvesting, es un paso más en el camino hacia un mundo sostenible. Las energías renovables limpias a gran escala son el futuro, pero en ese futuro también caben todas las ideas que supongan reducir las emisiones contaminantes.

 

FUENTE: Energía Ambiental (Energy Harvesting), Mª Cruz Acero y Jaime Esteve

Imagen: Sensitile Systems

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