Sistema más fácil y eficiente de generar energía eléctrica a partir del oleaje marino

Las olas, incluso cuando no hay tempestad, son capaces de ejercer una notable fuerza. Aprovechar esa energía mecánica para generar electricidad no es una idea nueva, pero una innovación tecnológica reciente la hace mucho más viable en términos de eficiencia y rentabilidad.

Unos investigadores han comprobado que el simple reposicionamiento del electrodo, desde el centro de un tubo lleno de líquido oscilante hasta el extremo en el que agua se rompe con más fuerza, aumenta drásticamente la cantidad de energía de las olas que se puede recolectar.

El dispositivo de recolección de energía de las olas con forma de tubo mejorado por los investigadores se llama nanogenerador triboeléctrico líquido-sólido (TENG). El TENG convierte la energía mecánica en electricidad a medida que el agua se mueve hacia atrás y adelante contra el interior del tubo.

Una de las razones por las que estos dispositivos aún no son prácticos para aplicaciones a gran escala es su baja producción de energía.

El equipo, encabezado por Hao Zhang de la Universidad Central del Sur en Changsha, Hunan, China, intentó aumentar la capacidad de recolección de energía del nuevo nanogenerador triboeléctrico al optimizar la ubicación del electrodo de recolección de energía.

Los investigadores utilizaron tubos de plástico transparentes de 40 centímetros para crear 2 TENGs. Dentro del primer dispositivo, colocaron un electrodo de lámina de cobre en el centro del tubo, la ubicación habitual en los TENGs líquidos-sólidos convencionales. Para el nuevo diseño, insertaron un electrodo de lámina de cobre en un extremo del tubo. Los investigadores luego llenaron los una cuarta parte de los tubos con agua y sellaron las puntas. Conectaron los electrodos a un circuito externo con un cable.

Al colocar ambos dispositivos en una mesa balancín, se desplazó el agua hacia atrás y hacia adelante dentro de los tubos y se generaron corrientes eléctricas al convertir la energía mecánica (la fricción del agua que golpeaba o deslizaba contra los electrodos) en electricidad.

Pruebas con el nuevo nanogenerador triboeléctrico líquido-sólido. (Imagen: adaptada de ACS Energy Letters 2024, DOI: 10.1021/acsenergylett.4c00072)

En comparación con el diseño convencional, los investigadores observaron que el diseño optimizado aumentaba 2,4 veces la conversión de la energía mecánica del dispositivo en corriente eléctrica.

El estudio se titula "Space Volume Effect in Tube Liquid–Solid Triboelectric Nanogenerator for Output Performance Enhancement". Y se ha publicado en la revista académica ACS Energy Letters. (Fuente: American Chemical Society)