Un novedoso dispositivo capta la energía electromagnética ambiental

Un nuevo dispositivo captura la energía electromagnética presente en el ambiente, que emiten redes de telefonía móvil y distintos sistemas de comunicaciones, para alimentar con ella diferentes artefactos electrónicos. El avance ha sido concretado por ingenieros y especialistas del Georgia Institute of Technology de Estados Unidos.

Aprovechando esta energía ambiental, la técnica podría proporcionar una revolucionaria forma de alimentación para sensores, microprocesadores y chips de comunicaciones. Este avance ha sido difundido a través de una nota de prensa del Georgia Institute of Technology y de un artículo publicado por Science Daily.

Según Manos Tentzeris, profesor de la Georgia Tech School of Electrical and Computer Engineering y líder del grupo de investigación, existe una gran cantidad de energía electromagnética a nuestro alrededor en el ambiente, pero hasta el momento nadie ha sido capaz de aprovecharla.

En esta investigación, se ha empleado una antena de banda ultra ancha, que permite a los especialistas explotar una gran variedad de señales en diferentes rangos de frecuencia, algo que incrementa en gran medida la capacidad de recolección de la energía electromagnética. El estudio ha recibido el apoyo y el patrocinio de la National Science Foundation estadounidense, de la Federal Highway Administration y de la New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO), de Japón.

Energía extraída del ambiente

Los resultados de esta investigación podrían propiciar el desarrollo de sensores inalámbricos alimentados a través de esta nueva tecnología, que podrían ser utilizados para la industria química para aplicaciones de seguridad y vigilancia o para la identificación por radiofrecuencia (RFID), entre otras aplicaciones.

¿Cómo funciona esta nueva tecnología? Los dispositivos de comunicación transmiten energía en diferentes rangos o bandas de frecuencia. Los equipos desarrollados pueden capturar esta energía, convirtiéndola de AC a DC, y almacenándola en condensadores y baterías.

La cantidad de energía obtenida es suficiente como para alimentar a una gran variedad de dispositivos electrónicos pequeños, incluyendo sensores y microprocesadores. Asimismo, mediante la combinación de esta tecnología con supercondensadores y otros complementos, el equipo del Georgia Tech espera poder alimentar en el futuro dispositivos que requieran más de 50 milivatios.

En el marco de las pruebas realizadas, los investigadores ya han hecho funcionar con éxito un sensor de temperatura con la energía electromagnética capturada de una estación de televisión. Además, la explotación de una amplia gama de bandas electromagnéticas aumenta la fiabilidad de estos dispositivos de captación de energía.

Aplicaciones en distintos ámbitos

De esta manera, cuando un rango de frecuencia se desvanece temporalmente debido a las variaciones en el uso, el sistema aún puede explotar otras frecuencias. El dispositivo de captación de energía electromagnética puede ser utilizado en forma independiente o en combinación con otras tecnologías de generación.

Por ejemplo, los nuevos dispositivos podrían ayudar a un artefacto alimentado mediante tecnología solar a almacenar energía durante el día. Por la noche, cuando las células solares no proporcionen la potencia necesaria, la energía electromagnética capturada y almacenada puede ser aprovechada.

Otras aplicaciones de los nuevos dispositivos incluyen la seguridad en los aeropuertos. En estos espacios existen grandes cantidades de energía electromagnética ambiental disponible, a partir de los radares y los dispositivos de comunicación empleados. De esta manera, podría alimentarse un gran número de sensores inalámbricos capaces de detectar amenazas potenciales, como explosivos o material nuclear de contrabando.

Por otra parte, el ahorro de energía en los hogares y la disminución en los costos de calefacción y aire acondicionado también podrían ser posibles gracias a dispositivos inalámbricos de detección de las condiciones de temperatura y humedad, autoalimentados mediante energía electromagnética ambiental.