Autogenera electricidad con la luz del día y el calor

Hoy han anunciado el desarrollo de un nuevo dispositivo que genera energía eléctrica a partir del calor o de la luz. Anteriormente, la doble recolección de energía sólo podía hacerse mediante la combinación de dos dispositivos individuales. Pero Fujitsu ha sido capaz de crear un único dispositivo que genera electricidad a partir de dos fuentes diferentes. Además, gracias a su económico coste, abre el camino al uso generalizado de esta puntera tecnología que convierte la energía ambiental en electricidad. Puesto que no hay necesidad de cableado eléctrico o reemplazos de la batería, este desarrollo podría permitir el uso de sensores en regiones y aplicaciones previamente desatendidas. También tiene un gran potencial para la alimentación de una variedad de tecnologías médicas.

El aprovechamiento de energía engloba el proceso de recolección de energía del ambiente y su conversión en electricidad y actualmente está ganando terreno como fuente futura de próxima generación. Convencionalmente, la electricidad se suministra a través de una planta de energía o una batería, lo que requiere el cableado eléctrico y baterías de repuesto. En los últimos años, la idea de utilizar la energía del ambiente en forma de luz, vibraciones, calor, ondas de radio, etc. está resultando cada vez más atractiva ya que, de esta manera, eliminaría la necesidad de reemplazar las baterías y los cables de alimentación.

Antecedentes
La electricidad generada por la captación de energía de la luz ambiente, vibraciones, calor, ondas de radio, etc. es mínima en comparación con lo que puede originarse en las centrales eléctricas o baterías. Por lo tanto, para manejar los equipos TIC con esta tecnología, se necesitarán dispositivos capaces de producir en más cantidad. Por ejemplo, la luz y la vibración no siempre están disponibles en el medio ambiente. Por ello, existe una creciente demanda de dispositivos que puedan obtener de manera eficiente la energía del entorno en cualquier momento.

Retos tecnológicos
Puesto que la cantidad de energía disponible por la captación de energía es muy limitado, hay un interés en la utilización simultanea de múltiples formas de energía externa – como la luz y el calor o la luz y las vibraciones – con el fin de recoger una cantidad suficiente para el uso práctico. En el pasado, esto se lograba mediante la combinación de diferentes tipos de dispositivos, lo que conducía a mayores costes.

El desarrollo de una tecnología reciente
Los Laboratorios Fujitsu han desarrollado un nuevo dispositivo híbrido de recolección que capta la energía, tanto de la luz como del calor, que son las formas más típicas de energía ambiental disponible para la aplicación de gran alcance. Esto hace posible que un solo dispositivo capture la energía, tanto del calor como la luz, sin la combinación de dos dispositivos de recolección. Además, puesto que puede fabricarse a partir de materiales orgánicos económicos, los costes de producción del dispositivo permanecen bajos.

Los detalles de la nueva tecnología son los siguientes.

1.

Nueva estructura para los dispositivos de generación.

Se ha utilizado dos materiales semiconductores diferentes para que los circuitos eléctricos pudieran cambiar de un modo a otro. El uso de un semiconductor de tipo N, recoge energía de la luz. En cambio, los semiconductores de tipo P, recogen la energía del calor.

2. Desarrollo de un material orgánico
Fujitsu Laboratories ha desarrollado con éxito un material orgánico que funciona como un generador para la recolección en ambos modos: fotovoltaica y termoeléctrica. La materia orgánica tiene una alta eficiencia de generación que puede producir energía a partir, incluso, de iluminación interior en el modo fotovoltaico, y también puede generar electricidad del calor en el modo termoeléctrico. Dado que el coste de la materia orgánica y del proceso son bajos, los gastos de producción pueden reducirse en gran medida.

Resultados
Hasta ahora, las células fotovoltaicas – que generan electricidad a partir de la luz, y los dispositivos termoeléctricos – que generan electricidad a partir de las diferencias de temperatura, sólo han estado disponibles como dispositivos separados. Esta nueva tecnología de los Laboratorios Fujitsu duplica el potencial energético de captación mediante el uso del calor ambiental y de la luz en un solo dispositivo. En campos de la medicina, por ejemplo, la tecnología podría ser utilizada en los sensores que monitorean las condiciones como la temperatura corporal, presión arterial y los latidos del corazón – sin baterías ni cableado eléctrico. Si bien la luz ambiente o el calor no son suficientes para alimentar el sensor, esta tecnología puede suministrarla mediante el aumento de una fuente con la otra. Además, la tecnología también puede ser utilizada para el pronóstico del tiempo en áreas remotas, donde la problemática del reemplazo de las baterías o la ejecución de las líneas eléctricas desaparecería.

Planes futuros
Los Laboratorios Fujitsu continuarán desarrollando esta nueva tecnología para aumentar el rendimiento de los dispositivos híbridos, con el objetivo de poder comerciarla en torno al 2015.

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