Un grupo de ingenieros de la Universidad de California, Davis, ha logrado un avance significativo en la generación de energía mecánica nocturna. Al combinar la temperatura ambiental con el frío del espacio exterior, han desarrollado un dispositivo capaz de producir energía en momentos en que el sol no está presente. Este innovador sistema podría tener aplicaciones prácticas en la ventilación de invernaderos y otras estructuras.
El mecanismo detrás de esta invención es un tipo de motor conocido como motor Stirling. A diferencia de los motores de combustión interna, que requieren diferencias de temperatura considerablemente grandes para generar energía, el motor Stirling es eficiente incluso con pequeñas variaciones térmicas. Esto significa que puede operar utilizando diferencias térmicas que son tan sutiles como las que existirían entre una bebida caliente y su entorno.
Funcionamiento del motor Stirling
Un motor Stirling convencional se basa en un circuito cerrado que conecta una fuente de calor en un lado y un área más fría en el opuesto. Como explica Jeremy Munday, profesor de ingeniería eléctrica y coautor del estudio, si el motor se coloca en una superficie donde no hay ninguna diferencia de temperatura, como una mesa, no generará energía. La clave está en crear un contraste de temperatura.
Creación de un diferencial térmico
Tradicionalmente, este diferencial se logra mediante la combustión de combustibles fósiles, pero Munday y su colega, el estudiante graduado Tristan Deppe, decidieron explorar una alternativa más innovadora. En lugar de depender de combustibles, pensaron en conectar la parte fría del motor con el espacio exterior, que es extremadamente frío.
La idea es que el motor no necesita contactarse físicamente con el espacio; puede interactuar de forma radiativa. Este fenómeno es similar a lo que experimentamos al estar al aire libre en una noche despejada, donde sentimos que nuestra cabeza se enfría rápidamente debido a que el calor se irradia hacia el espacio. Así, el motor Stirling se coloca sobre un panel diseñado para actuar como una antena radiadora de calor, mientras que el suelo proporciona el calor necesario desde abajo.
Resultados y aplicaciones potenciales
Tras un año de experimentos nocturnos, los investigadores han confirmado que este dispositivo tiene la capacidad de generar al menos 400 milivatios de energía mecánica por metro cuadrado. Han implementado el dispositivo para accionar un ventilador y también lo han conectado a un pequeño motor eléctrico para producir corriente eléctrica.
Condiciones ideales para la generación de energía
Los resultados demuestran que es posible aprovechar la energía del cielo nocturno de manera efectiva. Según Munday, las condiciones más propicias para este tipo de generación energética se encuentran en regiones donde la humedad es baja y los cielos son generalmente despejados. Esto abre la puerta a aplicaciones prácticas, como la ventilación de invernaderos, donde el control de la temperatura y la calidad del aire son cruciales.
La Universidad de California, Davis, ha solicitado una patente provisional para proteger este innovador desarrollo. La combinación de tecnología y ciencia de materiales se presenta como un avance hacia la sostenibilidad energética, abriendo nuevas oportunidades para la generación de energía renovable durante las horas nocturnas.
