Imagina que pudiéramos extraer energía del aire. Así es como se presenta el nuevo proyecto de la Universidad de Massachusetts. Y el gancho es bueno, aunque no deja muy claro en qué consiste la novedad porque, en realidad, llevamos siglos extrayendo energía del aire. ¿Qué son los aerogeneradores sino sistemas capaces de transformar el viento en electricidad? Y antes de esos “molinos eólicos” teníamos molinos de viento que convertían el movimiento del aire en energía motriz, empujando piedras para moler el grano. Y es que, aunque nos sorprenda en estos tiempos actuales, a veces hace falta más de una frase para aclarar según qué conceptos. En este caso el proyecto de la Universidad de Massachusetts no pretende aprovechar el viento, sino la “electricidad” que ya hay naturalmente en el aire.

Estos investigadores han propuesto el diseño de un generador eléctrico integrable en casi cualquier material: ropa, muebles, paredes… Y ese es el detalle revolucionario, que han dado con la clave para que ya no suene a ciencia ficción. Hasta ahora conocíamos algunos materiales que permitían hacer tal cosa, pero ahí está la parte importante: “algunos materiales”, no todos. Los investigadores de este proyecto se han dado cuenta de que, en realidad, pueden dotar de estas propiedades a casi cualquier material que imaginen en tanto en cuanto posean una característica concreta: una serie de poros en su superficie de unos 100 nanómetros de diámetro. O, dicho de otro modo, una de las partes resultantes de dividir un milímetro 10.000 veces.

Iones en el aire

Ahora bien… ¿Cómo lo hacen? ¿Cómo se puede cosechar electricidad del aire? Hemos escuchado alguna que otra vez eso de que el aire está cargado eléctricamente, pero es normal que desconfiemos un poco, porque nosotros no la percibimos normalmente. No obstante, ahí está y podemos medirlo. A veces es mayor y otra menor y, de hecho, parece que sigue ciertos ciclos diarios y anuales. Y no, no hablamos exactamente de los rayos, sino de algo más sutil. Las moléculas están formadas por átomos y estos, a su vez, por partículas más pequeñas con cargas eléctricas. Los protones del núcleo de los átomos son positivos y los electrones de su periferia negativos.

Simplificándolo mucho. Cuando una molécula se rompe, es posible que los electrones de sus átomos queden mal repartidos entre sus partes, haciendo que una de ellas tenga carga negativa (por el exceso de electrones) y la otra carga positiva (por el defecto). A esto le llamamos iones y es lo que ocurre al disolver sal de mesa en agua. La sal de mesa es NaCl y no tiene carga eléctrica, pero al ionizarse se convierte en un ion sodio con carga positiva y otro cloro con carga negativa. Pues bien, el aire está repleto de estos iones, sobre todo cuando hay humedad y, cuando no se reparten de forma homogénea, se puede producir electricidad, del mismo modo que en una pila los electrones viajan de la parte con carga negativa a la que tiene carga positiva.

El efecto Air-gen

La idea del equipo de investigadores fue bastante elegante. Se dieron cuenta de que, con cavidades de 100 nanómetros en, por ejemplo, el tejido de una prenda de vestir, estos poros captarían una cantidad de iones del aire diferente a un lado y otro de la tela, precisamente porque con este grosor de poros, aunque algunas moléculas pudieran atravesarlos, muchas otras chocarían con ellos. Esto sería suficiente para genera electricidad. La cantidad que se pueda generar dependerá de muchas cosas, como el tamaño del material, las condiciones atmosféricas y, por supuesto, también habrá que tener en cuenta cómo se almacenará dicha electricidad, porque la eficiencia de ese proceso también limitará la cantidad de energía utilizable.

El efecto en cuestión se conoce como Air-gen y, aunque ya sabemos que funciona, todavía no sabemos hasta qué punto será escalable o interesante para el mercado. Todo dependerá de los detalles y, por ahora, es solo una idea sobre el papel. Algo teóricamente factible, pero al que le faltan muchos pasos para convertirse en una realidad. El primer Rubicón será llevarlo a la práctica con algún modelo capaz de obtener suficiente energía para que su uso sea interesante. El segundo consistirá en hacerlo atractivo para el mercado, estudiando sus costes de producción permiten un margen de beneficios interesante para que sea viable y el público quiera comprarlo. Con suerte, en unos años nuestros pantalones podrán recargar el teléfono, pero por ahora tendremos que seguir haciéndolo como de costumbre.

QUE NO TE LA CUELEN:

• No es la primera vez que se sugiere una manera teóricamente plausible de obtener electricidad a partir del aire y que, en principio, sería integrable con materiales que usamos día a día. Sin embargo, pasar al sector comercial no parece algo trivial.

REFERENCIAS (MLA):

• Generic Air-gen Effect in Nanoporous Materials for Sustainable Energy Harvesting from Air Humidity. Advanced Materials. 10.1002/adma.202300748