Recolección de energía
La recolección de energía — en inglés energy harvesting — designa la obtención de pequeñas cantidades de corriente del entorno inmediato. No de una central eléctrica, no de una batería, sino de lo que está ahí de todos modos: luz, calor, movimiento, ondas de radio.
La neutrinovoltaica pertenece a esta familia. Quien quiera situarla debería conocer a los demás miembros.
La idea que hay detrás
En la técnica energética clásica se trata de cantidad: una central debe suministrar lo máximo posible. En la recolección de energía se trata de otra cosa — de la independencia.
Un sensor que necesita un milivatio no es un problema de energía. Es un problema de mantenimiento. Una batería dura unos pocos años; después, alguien tiene que desplazarse hasta allí. Con diez sensores eso es una tarea; con diez mil, un modelo de negocio que no funciona.
Por eso en este campo no se mide en kilovatios, sino en microvatios por centímetro cuadrado — y la pregunta decisiva no es «¿cuánto?», sino «¿cuánto tiempo sin intervención?».
Las fuentes establecidas
| Fuente | Principio | Orden de magnitud |
|---|---|---|
| Luz al aire libre | fotovoltaica | algunos milivatios por cm² |
| Luz en interiores | fotovoltaica | de 10 a 100 microvatios por cm² |
| Gradiente térmico | termoelectricidad | unos 100 microvatios por cm² con 5 K de diferencia |
| Vibración | piezoelectricidad | algunos cientos de microvatios por cm³ |
| Ondas de radio | antena rectificadora | fracciones de microvatio por cm² |
| Desintegración beta | betavoltaica | microvatios, pero durante décadas |
La amplitud a lo largo de cinco órdenes de magnitud es el hallazgo propiamente dicho. No existe la energía ambiental, sino canales de rendimiento muy dispar — y cada uno tiene su condición. La fotovoltaica necesita luz; la termoelectricidad, un gradiente; la piezoelectricidad, movimiento.
Por qué el almacenamiento forma parte de ello
Apenas hay fuente que suministre de manera uniforme. Por eso un sistema de recolección de energía consta casi siempre de tres partes: el convertidor, un circuito de acondicionamiento y un acumulador.
El acumulador es a menudo un supercondensador en lugar de una batería — soporta cientos de miles de ciclos de carga y apenas envejece.
A ello se suma un artificio de la electrónica: el ciclo de trabajo. Un sensor no mide de continuo, sino que duerme y despierta cada pocos minutos durante milisegundos. Así basta una fuente que, en promedio, quede muy por debajo de lo que el aparato consume en funcionamiento.
Dónde funciona hoy
La recolección de energía no es una técnica del futuro, sino algo cotidiano. Los interruptores inalámbricos de luz prescinden de batería y obtienen su energía de la presión del dedo. Los sensores de presión de neumáticos aprovechan la vibración. Las etiquetas RFID viven de la energía del lector. Los relojes de pulsera se cargan desde hace décadas con el movimiento de la muñeca.
En todos estos casos rige el mismo patrón: la energía es escasa, pero la alternativa — enviar a alguien — es más cara.
La pretensión de la neutrinovoltaica
El planteamiento del Neutrino® Energy Group se distingue en dos puntos de todo lo mencionado.
En la fuente. En lugar de un solo canal, el grupo menciona un haz: neutrinos, muones cósmicos, fluctuaciones electromagnéticas y movimientos térmicos. El atractivo reside en que esos flujos están presentes en todas partes — en la oscuridad, bajo tierra, en el interior de un aparato.
En el orden de magnitud. Para el Neutrino Power Cube el grupo menciona de 5 a 6 kilovatios y señala esos valores como objetivos de diseño en desarrollo. Eso se sitúa muchos órdenes de magnitud por encima de todo lo que hasta ahora es habitual en la recolección de energía.
Precisamente en ello consiste el desafío del proyecto — y precisamente por eso resulta útil situarlo en este campo: hace visible el criterio con el que el éxito tendrá que medirse más adelante.
Términos relacionados
- Termoelectricidad — corriente a partir de un gradiente térmico
- Betavoltaica — corriente a partir de la desintegración beta
- La fotovoltaica en comparación
- Efecto de trinquete — rectificación del movimiento térmico
- Neutrino Power Cube
Fuentes
- Neutrino® Energy Group: Energy Harvesting, neutrino-energy.com/technology/energy-harvesting/.