Es como una panel solar pero invertido, en vez de aprovechar la luz aprovecha los contrastes de oscuridad.
Suena como algo de una película de ciencia ficción, pero el recientemente revelado Shadow-Effect Energy Generator (SEG) es un dispositivo prototipo real. El concepto fascinante podría ayudarnos a transformar la forma en que se genera energía renovable en interiores.
El SEG utiliza el contraste entre la oscuridad y la luz para producir electricidad. Está formado por una serie de delgadas tiras de película de oro sobre una oblea de silicio, colocada sobre una base de plástico flexible.
Mientras que las sombras suelen ser un problema para la producción de energía solar renovable, aquí en realidad están aprovechadas para seguir generando energía. La tecnología, que es más barata de producir que una célula solar típica, según sus desarrolladores, produce pequeñas cantidades de energía y podría usarse en dispositivos móviles, por ejemplo.
“Las sombras son omnipresentes, y a menudo las damos por sentado”, dice el científico de materiales Tan Swee Ching , de la Universidad Nacional de Singapur (NUS). “En aplicaciones fotovoltaicas u optoelectrónicas convencionales donde se utiliza una fuente de luz constante para alimentar dispositivos, la presencia de sombras no es deseable, ya que degrada el rendimiento de los dispositivos.
“En este trabajo, capitalizamos el contraste de iluminación causado por las sombras como una fuente indirecta de energía. El contraste en la iluminación induce una diferencia de voltaje entre la sombra y las secciones iluminadas, lo que resulta en una corriente eléctrica. Este novedoso concepto de recolección de energía en el la presencia de sombras no tiene precedentes “.
Es el contraste entre sombra y luz lo que realmente hace que el dispositivo SEG sea efectivo: bajo sombras cambiantes, el generador de energía de efecto de sombra es dos veces más efectivo que las células solares convencionales en las mismas condiciones, descubrió el equipo.
Cuando el SEG está completamente en la sombra, o completamente a la luz (cuando los voltajes a través de las tiras son todos similares), produce una cantidad muy baja de electricidad, o nada en absoluto.
Con sombras pasajeras , causadas quizás por nubes o ramas de árboles ondulantes, o simplemente por el movimiento del Sol, el dispositivo puede generar suficiente energía (1.2 V) para ejecutar un reloj digital, demostró el equipo. Eso también podría impulsarse en el futuro.
“También descubrimos que el área de superficie óptima para la generación de electricidad es cuando la mitad de la celda SEG está iluminada y la otra mitad en la sombra, ya que esto proporciona suficiente área para la generación y recolección de carga respectivamente”, dice el físico Andrew Wee , de NUS.
El SEG también funciona como un sensor: puede registrar las sombras que pasan sobre él para registrar el movimiento de los objetos que pasan. Eso podría tener varias aplicaciones en dispositivos domésticos inteligentes conectados, por ejemplo, e incluso podría usarse para crear sensores autoalimentados.
Sin embargo, aún queda mucho trabajo por hacer: los investigadores ahora quieren intentar reducir el costo de su SEG, quizás reemplazando la película de oro con un material diferente. También podría adaptarse para uso portátil más adelante.
En el futuro, cuantas más formas tengamos de producir electricidad renovable, más imaginativos podremos obtener con nuestros dispositivos y menos tendremos que depender de los combustibles fósiles para la producción de energía. Ahora se pueden agregar sombras a la lista de fuentes de energía alternativas, junto con las nevadas y el frío del espacio exterior.
“Con su rentabilidad, simplicidad y estabilidad, nuestro SEG ofrece una arquitectura prometedora para generar energía verde desde las condiciones ambientales hasta la electrónica de potencia, y como parte de un sistema de sensores inteligentes, especialmente en edificios”, escriben los investigadores en su artículo publicado..
La investigación ha sido publicada en Energy & Environmental Science.