Un circuito electrónico alimentado por árboles
Resulta que está ahí, en los árboles, en pequeñas cantidades. Unos investigadores de la Universidad de Washington han demostrado que hay suficiente energía en los árboles para hacer funcionar un circuito electrónico.
Un estudio del pasado año del Instituto de Tecnología de Massachussets descubrió que las plantas generan hasta 200 mV cuando se les conectaba un electrodo en una planta y el otro en el suelo circundante. Aquellos investigadores trabajan en una empresa, Voltree, que reserva patentes de circuitos para explotar esta nueva fuente de energía.
Uno de los autores del descubrimiento, Carlton Himes, pasó el verano explorando los lugares mas adecuados para conseguir este tipo de energía. Conectando el voltímetro a los árboles descubrió que una especia de arces muy comunes en el campus de la Universidad de Washington generan un voltaje muy estable de unos pocos cientos de mV.
El equipo de la Universidad de Washington construyó un dispositivo que podría funcionar con la energía disponible. El profesor de ingeniería eléctrica Brian Otis desarrolló un elevador (booster converter). Dispositivo que toma pequeñas tensiones de entrada, las almacena, y produce una salida mayor. Este booster es capaz de elevar tensiones de 20 milivoltios y elevarlas hasta 1,1V, suficiente para trabajar con sensores de baja potencia.
El circuito electrónico de la Universidad de Washington está construido por componentes que miden 130 nanómetros y consumen una media de 10 nanovatios.
“La electrónica convencional no va a funcionar con la energía que podemos obtener de un árbol. Pero la nanoescala no es sólo en tamaño, también en energía y consumo” Dijo Babak Parviz, profesor de ingeniería eléctrica. Y añadió: “Como las nuevas tecnologías van por esta vía, pienso que se mirará atrás para ver qué es posible y qué no es posible en términos de fuentes de energía.”
A pesar de la la utilización de dispositivos especiales de bajo consumo, el Booster y demás circuitería tendría que estar la mayoría del tiempo en estado de ahorro de energía, generando un problema.
“Si todo se queda en standby, el sistema nunca arranca” dijo Otis.
Para resolver este problema, El equipo de Otis hizo un reloj que funciona continuamente con 1 nanovatio, la milésima parte que consume un reloj de pulsera. Y cuando se enciende opera a 350 milivoltios, aproximadamente la cuarta parte del voltaje de una batería AA. El reloj de baja potencia genera un pulso eléctrico cada varios segundos, permitiendo la puesta en marcha del sistema.
El fenómeno de la energía del árbol es diferente a la popular experiencia de la patata o el limón, en el que dos metales diferentes reaccionan con los alimentos para crear una diferencia de potencial eléctrica que genera un flujo de corriente.
“Queremos dejar claro la diferencia entre este efecto y el de la patata, ya que nosotros usamos el mismo metal para ambos electrodos” Dijo Parviz.
Es poco probable que la energía de los árboles reemplace a la energia solar para la mayoría de aplicaciones, admitió Parviz. Pero el sistema podría proveer una opción de energía barata para alimentar sensores que podrían ser usados para detectar condiciones ambientales o fuegos forestales. La salida electrónica podría ser usada, incluso, para calcular la salud de los árboles.
“No está muy claro de donde vienen estos voltajes. Pero parecen ser señales de los árboles, parecido a cómo sucede con el cuerpo humano, pero a menor velocidad” dijo Parviz. “Estoy interesado en aplicar estos resultados como forma de investigar lo que está haciendo el árbol. Cuando vas al médico, lo primero que mide es el pulso, pero no hay nada similar para árboles.”
