La célula solar-eólica, en el tejado de la casa modelo. Fuente: ACS.
La Internet de las cosas podría hacer que las ciudades fueran "inteligentes" conectando una amplia red de pequeños dispositivos de comunicaciones para hacer la vida más eficiente. Pero todas estas máquinas requieren una gran cantidad de energía. En lugar de aumentar la dependencia mundial de los combustibles fósiles para alimentar la red, un grupo de investigadores de China dice que tienen una nueva solución. Su artículo sobre un dispositivo único que capta la energía eólica y la solar aparece en la revista ACS Nano.
Expertos de la industria de la computación, señala la American Chemical Society (ACS) en una nota, predicen que decenas de miles de millones de aparatos conformarán la Internet de las cosas en tan sólo cinco años. Estarán en los hogares, sincronizando las cafeteras con los despertadores. Estarán en los edificios, gestionando las luces y la temperatura del aire.
Pero también necesitarán energía para funcionar. Generar más energía sostenible en las ciudades cerca de donde se usen los dispositivos será un reto. Las ciudades no tienen mucho espacio para torres de turbinas de viento, por ejemplo. Ya Yang, Zhong Lin Wang y sus colegas querían encontrar una manera mejor de alimentar las ciudades inteligentes.
Por primera vez, los investigadores han integrado dos tecnologías de captación de energía en una: una célula solar de silicio y un nano-generador que puede convertir la energía eólica en producción eléctrica.
Tamaño y potencia
El sistema tiene un tamaño de 120 milímetros x 22 milímetros. El componente de célula solar del sistema produce 8 milivatios de potencia de salida (1 milivatio puede iluminar 100 LED pequeños). El componente de recolección de viento produce hasta 26 milivatios. Juntos, en condiciones de sol y viento simuladas, cuatro dispositivos en el tejado de una casa modelo podrían encender los LED del interior y un sensor de temperatura-humedad. Instalados en gran número en tejados reales, el dispositivo híbrido podrían contribuir a las ciudades inteligentes.
Los autores han recibido financiación de la Fundación de Ciencias Naturales de Pekín, la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, y la Academia China de Ciencias, en 2015, entre otros.
Expertos de la industria de la computación, señala la American Chemical Society (ACS) en una nota, predicen que decenas de miles de millones de aparatos conformarán la Internet de las cosas en tan sólo cinco años. Estarán en los hogares, sincronizando las cafeteras con los despertadores. Estarán en los edificios, gestionando las luces y la temperatura del aire.
Pero también necesitarán energía para funcionar. Generar más energía sostenible en las ciudades cerca de donde se usen los dispositivos será un reto. Las ciudades no tienen mucho espacio para torres de turbinas de viento, por ejemplo. Ya Yang, Zhong Lin Wang y sus colegas querían encontrar una manera mejor de alimentar las ciudades inteligentes.
Por primera vez, los investigadores han integrado dos tecnologías de captación de energía en una: una célula solar de silicio y un nano-generador que puede convertir la energía eólica en producción eléctrica.
Tamaño y potencia
El sistema tiene un tamaño de 120 milímetros x 22 milímetros. El componente de célula solar del sistema produce 8 milivatios de potencia de salida (1 milivatio puede iluminar 100 LED pequeños). El componente de recolección de viento produce hasta 26 milivatios. Juntos, en condiciones de sol y viento simuladas, cuatro dispositivos en el tejado de una casa modelo podrían encender los LED del interior y un sensor de temperatura-humedad. Instalados en gran número en tejados reales, el dispositivo híbrido podrían contribuir a las ciudades inteligentes.
Los autores han recibido financiación de la Fundación de Ciencias Naturales de Pekín, la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, y la Academia China de Ciencias, en 2015, entre otros.
Esquema de la célula solar y el generador eólico. Fuente: ACS Nano.
Otras vías
Otra posibilidad para alimentar la Internet de las cosas es utilizar la energía que se pierde en las emisiones de los routers Wi-Fi. Ingenieros de la Universidad de Washington (Seattle, EE.UU.) han desarrollado una nueva tecnología que la aprovecha.
El Wi-Fi transmite una pequeña cantidad de energía para transportar datos, hasta 1 vatio según la normativa estadounidense, frente a los 5 vatios de un cargador típico de Android o iPhone.
Los ingenieros informáticos y eléctricos de la UW observaron que el pico de energía contenido en las señales ambiente de Wi-Fi a menudo queda cerca de cumplir los requisitos de funcionamiento de algunos dispositivos de baja potencia. Pero debido a que las señales se envían de manera intermitente, la energía se "escapa" durante los periodos de silencio.
El equipo arregló ese problema optimizando un router para enviar "paquetes de energía" superfluos en los canales Wi-Fi que no está en uso -esencialmente reforzando la señal Wi-Fi para enviar energía- sin afectar la calidad y la velocidad de transmisión de datos. El equipo también desarrolló sensores que se pueden integrar en los dispositivos para captar la energía.
Otra posibilidad para alimentar la Internet de las cosas es utilizar la energía que se pierde en las emisiones de los routers Wi-Fi. Ingenieros de la Universidad de Washington (Seattle, EE.UU.) han desarrollado una nueva tecnología que la aprovecha.
El Wi-Fi transmite una pequeña cantidad de energía para transportar datos, hasta 1 vatio según la normativa estadounidense, frente a los 5 vatios de un cargador típico de Android o iPhone.
Los ingenieros informáticos y eléctricos de la UW observaron que el pico de energía contenido en las señales ambiente de Wi-Fi a menudo queda cerca de cumplir los requisitos de funcionamiento de algunos dispositivos de baja potencia. Pero debido a que las señales se envían de manera intermitente, la energía se "escapa" durante los periodos de silencio.
El equipo arregló ese problema optimizando un router para enviar "paquetes de energía" superfluos en los canales Wi-Fi que no está en uso -esencialmente reforzando la señal Wi-Fi para enviar energía- sin afectar la calidad y la velocidad de transmisión de datos. El equipo también desarrolló sensores que se pueden integrar en los dispositivos para captar la energía.
Referencia bibliográfica:
Shuhua Wang, Xue Wang, Zhong Lin Wang, Ya Yang: Efficient Scavenging of Solar and Wind Energies in a Smart City. ACS Nano, 2016. DOI: 10.1021/acsnano.6b02575.
Shuhua Wang, Xue Wang, Zhong Lin Wang, Ya Yang: Efficient Scavenging of Solar and Wind Energies in a Smart City. ACS Nano, 2016. DOI: 10.1021/acsnano.6b02575.