El agua es un recurso extraordinario: sustenta la vida y también puede producir energía. La usamos para generar vapor, en represas y molinos, e incluso para obtener hidrógeno mediante electrólisis. Pero hay un fenómeno que todavía no hemos sabido aprovechar: su evaporación. Un equipo de la Universidad Columbia ha decidido enfrentar este desafío y ha creado dos sistemas basados en esporas que hacen uso de la evaporación para generar energía.
Poco más del 70 por ciento de la superficie terrestre está cubierta por agua. Más del 95 por ciento se encuentra en los océanos, y solo el 2.5 por ciento es agua dulce, aunque eso no la hace necesariamente segura para el consumo humano. Independientemente de su situación, el agua se evapora y ese proceso genera energía. No es una opción que goce de prioridad: es más útil convertirla en vapor para turbinas o extraer hidrógeno, pero la evaporación no parece tan útil a simple vista. Aun así, cubre la mayor parte del planeta y se evapora. Imagina un mecanismo capaz de acceder a esa energía.
El material HYDRA
Ese concepto lo está explorando un grupo de investigadores de la Universidad Columbia, liderados por el doctor Ozgur Sahin. El primer paso fue inventar un nuevo material al que han llamado HYDRA, siglas de «HYgroscopy-DRiven Artificial muscle» (músculo artificial impulsado por higroscopia). Tal como indica su nombre, el material se comporta como un músculo artificial compuesto por esporas que reaccionan a la humedad. Cada espora se expande cuando accede a una cantidad mínima de humedad y se contrae si el entorno es más seco. Trabajando juntas, las esporas reproducen este comportamiento sobre el sustrato, entrando en un ciclo de expansión y contracción con un poco de agua.
Dos motores
Basándose en ese ciclo, el equipo desarrolló dos motores. Uno está inspirado en compuertas que tiran de un cable y hacen girar un generador en miniatura. El otro adopta el formato de un «molino de humedad» con una de sus mitades cubierta: cuando la humedad aumenta en esa zona, las HYDRAs provocan una pérdida de balance en la rueda y la hacen girar.
Como era de esperar, los niveles de energía son muy bajos. El motor de compuertas genera unos 50 microvatios. Sin embargo, lo importante no es el valor máximo, sino la continuidad. Extraer energía de un charco de agua que no hace nada suena absurdo, pero esta prueba de concepto demuestra lo contrario. Además, el motor de compuertas no debería costar más de cinco dólares, incluyendo las HYDRAs. Si en el futuro se desarrollan esporas sintéticas y se aumenta la escala, las aplicaciones podrían ser mucho más amplias.
