Extraer energía de los árboles

Sensores anti-incendios con recarga arbórea, hojas solares y eólicas o sistemas de bombeo son algunas de las propuestas de diversos investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts.

Sensores de incendios forestales con electricidad de los propios árboles, “nano-hojas” que aprovechan la energía solar o la eólica, árboles sintéticos que elevan el agua sin bombas mecánicas… Algunos científicos están trabajando para que las posibilidades energéticas ecológicas de los árboles no se reduzcan a su uso como biomasa.


Un grupo de expertos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) ha diseñado un sistema de sensores para predecir y rastrear los incendios forestales. La noticia no sería novedosa de no ser porque extraen de los propios árboles la electricidad necesaria para su funcionamiento.

Los investigadores han descubierto la manera en que los árboles crean pequeñas cargas eléctricas. Como explican en Public Library of Science ONE, no se trata de una reacción electroquímica “redox” (la del clásico experimento del limón que hace funcionar una bombilla), sino un desequilibrio en el pH entre el árbol y el suelo en el que crece.

La cantidad de electricidad generada es diminuta, pero al igual que un cubo se acaba llenando con el goteo incesante de un grifo, los sensores de los investigadores del MIT recargan sus baterías lo suficiente para transmitir su señal cuatro veces al día, o inmediatamente si detectan un fuego. Los sensores se encuentran en red, de manera que la señal pasa de unos a otros hasta alcanzar la estación meteorológica que envía los datos por satélite al centro de vigilancia.

La red de estos sensores será probada esta primavera en una zona de cuatro hectáreas gestionada por el servicio forestal estadounidense, cuyos responsables están encantados con sus posibilidades. Esta institución cuenta con varios equipos de monitorización de incendios, pero son caros y utilizan baterías que se tienen que recargar o sustituir manualmente, lo que frena su uso más generalizado.

La tecnología de los sensores y las baterías “bioeléctricas” ha sido desarrollada por la empresa Voltree Power, en la que participan varios de los científicos del MIT. Sus impulsores aseguran que ya está disponible para su uso práctico, e incorpora una sencilla instalación.

Por su parte, el sistema se basa en los experimentos realizados por la empresa MagCap Engineering, vinculada también al MIT. En 2006, sus responsables probaron la capacidad de un árbol del campus de esta institución tecnológica. Por aquel entonces consiguieron cargar una batería de 2,4 voltios y encender una luz LED.

En definitiva, la electricidad generada por los árboles es una tecnología que requiere de un mayor desarrollo, y aunque no acabará con la crisis energética, sus posibilidades pueden ser muy interesantes. Los investigadores de Voltree Power ya piensan por ejemplo en una red de árboles vigía que, ubicados en las fronteras, detecten la presencia de materiales radiactivos de contrabando. Por su parte, los responsables de MagCap creen que en un futuro podrán ser capaces de cargar la batería de un coche híbrido o iluminar las líneas y bordes de caminos y carreteras.

Árboles sintéticos “eólicos” y “acuáticos”

Otros investigadores tratan de imitar alguna de las capacidades de los árboles para el desarrollo de nuevos sistemas energéticos. La empresa estadounidense Solar Botanic trabaja en un árbol artificial que se basa en la gran eficiencia natural de los originales. Para ello, utilizan elementos piezoeléctricos diminutos para aprovechar la energía solar, el movimiento o la diferencia de temperaturas. Incluso han pensado en unas “nano hojas” que también podrían sacarle partido a la luz del sol. Sus responsables cuentan con varios diseños, y esperan que puedan servir como apoyo al alumbrado público o pequeños usos energéticos domésticos.

Con una idea similar, la empresa norteamericana Power Recovery Systems se ha propuesto el desarrollo de un árbol artificial cuyas hojas serían capaces de convertir el movimiento o la presión en electricidad. Para estas “hojas eólicas” están utilizando PVDF, un material plástico creado por la NASA que genera piezoelectricidad. Según su creador, Richard Dickson, cada una de ellas produce pequeños voltajes, pero la unión en serie de miles de estas hojas en uno de estos árboles podría originar cantidades interesantes de electricidad.

Por su parte, investigadores de la Universidad de Cornell han creado un árbol artificial capaz de bombear agua sin necesidad de ningún sistema mecánico. Los científicos explican en un artículo publicado en Nature que han imitado la transpiración de las plantas y los árboles, un proceso que les permite llevar el agua desde sus raíces hasta sus hojas más altas. Para ello, este árbol sintético utiliza un hidrogel (un material plástico empleado por ejemplo en las lentillas), y según sus responsables, podría tener aplicaciones muy diversas: enfriar aparatos, como ordenadores, vehículos y hasta edificios; reparar suelos degradados; o extraer agua de suelos con poca humedad.

Energía de los árboles, más allá de la leña

La naturaleza, y en este caso los árboles, pueden proporcionar una gran cantidad de ideas para todo tipo de desarrollos tecnológicos, como bien saben los defensores de la Biomímica. Algunos científicos quieren emular el proceso de fotosíntesis para poder conseguir energía limpia, o desarrollan diversos modelos de “tecno-árboles“. Otros investigadores pretenden usar los árboles como células de combustible biológicas que permitan utilizar fuentes biológicas como alcohol o metano a partir de la fermentación. Asimismo, también hay quien confía en las posibilidades de la nanotecnología o la ingeniería genética para nuevos desarrollos futuros.

Fuente e-ciencia.com/blog
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19 de agosto de 2017 | 10:43
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