Pilas eléctricas basadas en un nuevo fenómeno de la física

Las baterías que energizan los omnipresentes aparatos de la vida moderna, desde teléfonos inteligentes y ordenadores a coches eléctricos, están hechas principalmente de materiales tóxicos como el litio, que pueden ser difíciles de eliminar o tienen un suministro global limitado. Ahora, unos investigadores han ideado un sistema alternativo para generar electricidad, que aprovecha el calor y que no utiliza metales o materiales tóxicos.

El nuevo enfoque está basado en un descubrimiento anunciado en 2010 por el equipo de Michael Strano, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Cambridge, Estados Unidos: un hilo hecho de diminutos cilindros de carbono conocidos como nanotubos de carbono puede producir una corriente eléctrica cuando es calentado de forma progresiva desde un extremo al otro, por ejemplo, mediante su recubrimiento con un material combustible, encendiendo un extremo y dejando que se queme poco a poco como una mecha.

Ese descubrimiento reveló la existencia de un fenómeno previamente desconocido, pero los experimentos en ese momento, realizados con un sistema un tanto rudimentario, produjeron solo una cantidad minúscula de corriente eléctrica. Ahora, Strano y sus colaboradores han incrementado la eficiencia del proceso en más de mil veces y han producido dispositivos que pueden generar tanta energía, por unidad de peso, como la de las mejores baterías actuales. Los investigadores advierten, sin embargo, que podrían necesitarse varios años para perfeccionar la tecnología hasta obtener un producto comercializable.

En esta serie de fotografías tomadas una después de otra, progresando desde arriba hacia abajo, vemos que un hilo hecho de nanotubos de carbono, recubierto de sacarosa (azúcar normal), es encendido en un extremo para ir quemando desde una punta a la otra. A medida que calienta el hilo, conduce una "onda" de electrones a lo largo de él, convirtiendo así el calor en electricidad. (Foto: cortesía de los investigadores)

Si bien en los experimentos iniciales se usaron materiales potencialmente explosivos para generar el pulso de calor que impulsa la reacción, en los nuevos experimentos se ha utilizado un combustible mucho menos problemático: el azúcar común (sacarosa). Pero el equipo cree que otros materiales tienen el potencial de generar eficiencias aun superiores. A diferencia de otras tecnologías que son específicas de una formulación química concreta, el sistema de energía basado en nanotubos de carbono funciona simplemente con calor, así que a medida que se desarrollen mejores fuentes de calor estas podrán simplemente ser incorporadas en el sistema para mejorar su rendimiento.

El dispositivo ya es lo bastante potente como para energizar aparatos eléctricos simples, como una lámpara LED. Y a diferencia de las baterías, que pueden perder gradualmente energía si se almacenan durante largos períodos, el nuevo sistema debería tener una vida de almacenamiento virtualmente indefinida.

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