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El vapor de agua podría ser una fuente sorpresa de energía renovable

El vapor de agua podría ser una fuente sorpresa de energía renovable


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Los recursos de energía renovable no son solo una oportunidad, ahora son parte de la necesidad de nuevos métodos que los científicos de todo el mundo están trabajando arduamente para cumplir.

Un método potencialmente nuevo, que puede extraerse de una fuente abundante, se describe en un estudio de la Universidad de Tel Aviv que encontró que el vapor de agua en la atmósfera podría servir como una fuente potencial de energía renovable en el futuro cercano.

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Aprovechar los fenómenos que ocurren naturalmente

Publicado el 6 de mayo de 2020 enInformes científicos, la investigación se basa en el descubrimiento de que la electricidad se materializa en la interacción entre moléculas de agua y superficies metálicas.

Dirigido por el profesor Colin Price en colaboración con el profesor Hadas Saaroni y la estudiante de doctorado Judi Lax, todos de la Escuela Porter de Ciencias del Medio Ambiente y de la Tierra de TAU, un equipo se propuso producir una pequeña batería de bajo voltaje que utiliza solo la humedad del aire. .

"Buscamos capitalizar un fenómeno que ocurre naturalmente: la electricidad a partir del agua", explicó el profesor Price en un comunicado de prensa.

"La electricidad en las tormentas es generada solo por el agua en sus diferentes fases: vapor de agua, gotas de agua y hielo", continuó. "Veinte minutos de desarrollo de nubes es la forma en que pasamos de gotas de agua a enormes descargas eléctricas, rayos, de unos 800 metros de longitud".

El objetivo de los investigadores no era crear una gran descarga eléctrica sino, más bien, ver si su pequeña batería podía cargarse con vapor de agua en el aire; lo lograron.

Basándose en observaciones antiguas

La investigación se basa en los hallazgos de observaciones y descubrimientos anteriores: en el siglo XIX, el físico inglés Michael Faraday observó que las gotas de agua podían cargar superficies metálicas debido a la fricción entre las dos; Mientras tanto, un estudio más reciente mostró que ciertos metales acumulan espontáneamente una carga eléctrica si se exponen a la humedad.

Para probar su batería, los investigadores realizaron un experimento para determinar el voltaje entre dos metales diferentes expuestos a altas cantidades de humedad: uno de estos metales estaba conectado a tierra.

"Descubrimos que no había voltaje entre ellos cuando el aire estaba seco", explica el profesor Price.

"Pero una vez que la humedad relativa se elevó por encima del 60%, comenzó a desarrollarse un voltaje entre las dos superficies metálicas aisladas. Cuando bajamos el nivel de humedad por debajo del 60%, el voltaje desapareció. Cuando realizamos el experimento al aire libre en condiciones naturales, vio los mismos resultados ".

"El agua es una molécula muy especial. Durante las colisiones moleculares, puede transferir una carga eléctrica de una molécula a la otra. A través de la fricción, puede acumular una especie de electricidad estática", continuó el profesor Price. "Intentamos reproducir la electricidad en el laboratorio y descubrimos que diferentes superficies metálicas aisladas acumulan diferentes cantidades de carga del vapor de agua en la atmósfera, pero solo si la humedad relativa del aire es superior al 60%".

Energía renovable para países en desarrollo

Es importante destacar que las condiciones descritas en el estudio se observan casi a diario en muchos países: "esto ocurre casi todos los días en el verano en Israel y todos los días en la mayoría de los países tropicales", explicó el Prof. Price.

El estudio desafía las ideas establecidas sobre el potencial de utilizar la humedad como fuente de energía. El equipo de investigadores demostró que se puede usar aire húmedo para cargar superficies a voltajes de aproximadamente un voltio. Además, el método podría usarse como un medio valioso para llevar electricidad a áreas remotas y pobres que están fuera de la red.

"Si una batería AA es de 1,5 V, puede haber una aplicación práctica en el futuro: desarrollar baterías que se puedan cargar con vapor de agua en el aire", agrega el profesor Price.

"Los resultados pueden ser particularmente importantes como fuente de energía renovable en los países en desarrollo, donde muchas comunidades aún no tienen acceso a la electricidad, pero la humedad es constante alrededor del 60%", concluye el profesor Price.


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