Científicos han aprovechado un fenómeno físico elemental para generar electricidad a partir de gotas similares a la lluvia que se mueven por un tubo.
Cuando dos materiales entran en contacto, las entidades cargadas en sus superficies reciben un ligero empujón. Así es como frotar un globo contra la piel crea electricidad estática. De igual manera, el agua que fluye sobre ciertas superficies puede ganar o perder carga.
En un estudio publicado en ACS Central Science demuestran un nuevo tipo de flujo que produce suficiente energía para encender 12 LED.
“El agua que cae por un tubo vertical genera una cantidad sustancial de electricidad mediante un patrón específico de flujo: el flujo de tapón”, afirma Siowling Soh, profesor de Ingeniería Química en la Universidad Nacional de Singapur autor correspondiente del estudio. “Este patrón de flujo de tapón podría permitir aprovechar la energía de la lluvia para generar electricidad limpia y renovable”.
Cuando el agua corriente mueve una turbina, genera electricidad. Sin embargo, la energía hidroeléctrica se limita a lugares con grandes volúmenes de agua, como los ríos.
Anteriormente, los científicos han intentado mejorar su eficiencia creando más superficie disponible a través de canales a escala micro o nanométrica para un flujo continuo de agua. Sin embargo, el agua no pasa naturalmente por canales tan diminutos, y si se bombea, requiere más energía de la que se genera. Por ello, Soh, Chi Kit Ao y sus colegas querían producir electricidad utilizando canales más grandes por los que pudiera pasar el agua de lluvia.
El equipo diseñó un sistema sencillo en el que el agua fluía por la base de una torre a través de una aguja metálica y arrojaba gotas del tamaño de la lluvia a la abertura de un tubo vertical de polímero de 32 centímetros de alto y 2 milímetros de ancho.
La colisión frontal de las gotas en la parte superior del tubo provocaba un flujo de tapón: cortas columnas de agua intercaladas con bolsas de aire. A medida que el agua fluía por el interior del tubo, las cargas eléctricas se separaban. El agua se recogía en un recipiente debajo del tubo. Los cables colocados en la parte superior del tubo y en el vaso captaban la electricidad.
MÁS DEL 10% DE LA ENERGÍA CONVERTIDA EN ELECTRICIDAD
El sistema de flujo de tapón convertía más del 10% de la energía del agua que caía por los tubos en electricidad. Y, en comparación con el agua que fluye en una corriente continua, el flujo de tapón producía 5 órdenes de magnitud más de electricidad. Dado que la velocidad de las gotas analizadas era mucho menor que la de la lluvia, los investigadores sugieren que el sistema podría utilizarse para captar electricidad de la caída de gotas de lluvia.
En otro experimento, los investigadores observaron que el movimiento de agua a través de dos tubos, ya sea simultánea o secuencialmente, generaba el doble de energía. Con esta información, canalizaron el agua a través de cuatro tubos, y la instalación alimentó 12 LED de forma continua durante 20 segundos. Los investigadores afirman que la energía de flujo de tapón podría ser más sencilla de instalar y mantener que las centrales hidroeléctricas, y podría ser conveniente para espacios urbanos como los tejados.
Fuente: Listín Diario