Un grupo de ingenieros de la Universidad de California, Davis, ha logrado un avance significativo en la generación de energía al crear un dispositivo capaz de producir energía mecánica por la noche. Este invento vincula la calidez ambiental con el frío del espacio, lo que abre la puerta a aplicaciones en diversos campos, como la ventilación de invernaderos o edificios.
El dispositivo en cuestión es un tipo de motor conocido como motor Stirling, que, a diferencia de otros motores como los de combustión interna, puede funcionar con diferencias de temperatura mucho más pequeñas. Según Jeremy Munday, profesor de ingeniería eléctrica y computación en UC Davis y coautor del estudio, el motor Stirling es particularmente eficiente cuando solo existen pequeñas variaciones térmicas.
Funcionamiento del motor Stirling
Normalmente, un motor Stirling requiere estar conectado a una fuente de calor por un lado y a un ambiente más frío por el otro. Munday explica que si el motor se coloca en una superficie donde no hay diferencia de temperatura, como una mesa, no producirá energía. Las máquinas tradicionales generan energía a partir de diferencias térmicas grandes, mientras que este nuevo enfoque aprovecha contrastes menores.
Conexión con el espacio exterior
En lugar de utilizar combustibles para calentar uno de los lados del motor, Munday y su colega, el estudiante de posgrado Tristan Deppe, consideraron una forma innovadora de crear esta diferencia térmica. Se les ocurrió la idea de conectar el lado frío del motor a un elemento extremadamente frío que se encuentra a gran distancia: el espacio exterior.
Según Munday, no es necesario que el motor tenga contacto físico con el espacio, sino que puede interactuar de manera radiativa. Esto se asemeja a la sensación que experimentamos al estar al aire libre en una noche despejada, donde nuestro cuerpo comienza a perder calor rápidamente debido a la radiación térmica hacia el cielo.
Resultados de la investigación
Para llevar a cabo sus experimentos, el equipo colocó un sencillo motor Stirling, que consiste básicamente en un pistón que impulsa un volante, sobre una superficie que actúa como una antena radiadora de calor. Este conjunto fue ubicado en el suelo durante las noches, donde la tierra actúa como el lado caliente del motor mientras que la antena capta el frío del espacio.
Tras un año de experimentos nocturnos, los investigadores confirmaron que este pequeño dispositivo puede generar al menos 400 milivatios de energía mecánica por metro cuadrado. Además, utilizaron el motor para accionar un ventilador y también lo conectaron a un pequeño motor eléctrico para producir corriente.
Potencial y aplicaciones
Los resultados obtenidos demuestran que es posible extraer cantidades útiles de energía del cielo nocturno. Este potencial es mayor en áreas con baja humedad y cielos despejados, lo que sugiere que el sistema podría ser ideal para la ventilación de invernaderos o viviendas en tales condiciones. La investigación ha llevado a la Universidad de California, Davis, a solicitar una patente provisional para este novedoso dispositivo.
La capacidad de generar energía mecánica a partir de la temperatura ambiental y la radiación del espacio representa un avance prometedor en el campo de la ingeniería. Con la aplicación de este principio, se podría transformar la forma en que aprovechamos el calor y el frío en nuestro entorno, contribuyendo a un futuro más sostenible y eficiente.
