Electricidad basada en el ruido urbano y ambiental

Electricidad basada en el ruido urbano y ambiental
Por Fernando Guzmán en la UNAM Núm. 4, 672

Se parece a un balón de futbol, pero no sirve para jugar. Además, es amigable con el ambiente y no depende de las condiciones climáticas. Es el primer cosechador de energía creado en México para generar electricidad a partir de la captación, por vibración, de ruido urbano o ambiental. El joven ingeniero Jesús Torres Jurado, inventor del prototipo, realiza las últimas pruebas para validar su eficiencia.

Su forma esférica (cubierta de aluminio) está inspirada en el fullereno (estructura atómica de pentágonos y hexágonos). En la parte interna de su superficie lleva adheridos sensores piezoeléctricos para captar el ruido. “A diferencia de una celda solar o un sistema eólico, que necesitan convertidores, los mencionados sensores hacen la conversión automáticamente: en el momento en que captan el ruido, lo convierten en salida eléctrica”, aseveró Torres.

El funcionamiento se basa en el efecto piezoeléctrico (del griego piezein, estrujar) fenómeno de deformación que ocurre en determinados cristales naturales como el cuarzo o sintéticos. “Al ser sometidos a tensiones o esfuerzos mecánicos, comúnmente por compresión, esos cristales sufren, por un juego interno de cargas en sus electrones, una deformación en alguna de sus caras, dando como resultado de la acción mecánica directa sobre ellos una diferencia de potencial (voltaje).”

De polifluoruro de vinilideno

Las piezas que utiliza Torres Jurado, quien es alumno de posgrado de la UNAM, no son de cuarzo, sino de polifluoruro de vinilideno (PVDF), un polímero termoplástico. “Algunas se encuentran en las tarjetas de Navidad que al abrirlas empiezan a sonar, pues el efecto piezoeléctrico también es reversible; es decir, pueden funcionar como un micrófono: captan el sonido, sufren presión y producen voltaje; o como una bocina: se les aplica voltaje (las tarjetas traen una pilita) para que reproduzcan una melodía grabada en una memoria”, señaló.

Los que usa el universitario son de dos tipos: los de disco, que captan el impacto directo (golpe) del ruido, y los de vibración, que hacen registros más precisos y finos. Ambos van intercalados en la esfera y conectados en forma paralela, de modo que si se avería alguno, los demás pueden seguir funcionando.

En forma de esfera

Originalmente, concibió su cosechador de energía como un pizarrón. Sin embargo, presentaba algunas desventajas (en un panel plano sólo hay presión en dos direcciones: incidente directo y rebote) y lo rediseñó con base en la estructura del fullereno. “Con esta esfera, que funciona como una membrana, se capta directamente el ruido en todas direcciones, incluso por reflejo de la pared y por la vibración del brazo que la sujeta contra ella”, apuntó.

El actual cosechador de energía, que podría ser decorativo, es una estructura completa cubierta con lámina de aluminio para repujado. Los sensores piezoeléctricos se sueldan para colocarlos, con pegamento de silicón, en las caras o gajos, y se cablean internamente. A continuación, toda la esfera se envuelve con mylar (tela sintética que se usa en rescates, pues mantiene hasta 90 por ciento el calor del cuerpo humano, o en la conservación de alimentos) para protegerla de la intemperie (no permite el paso del agua).

Circuito

El corazón de todo el proyecto es un circuito que contiene un rectificador que procesa la señal y manda el voltaje amplificado a una batería. Lo diseñó para recibir cien milivoltios y, al amplificar la señal, tiene una salida de 3.6 voltios. Lo que capta quizá sea poco, pero es constante.

El ruido se captura in situ, se convierte en electricidad (corriente directa) y ésta se consume o almacena en el momento. Sólo habría que rediseñar el típico contacto para tener una toma de corriente directa. Actualmente, Jesús emplea un adaptador para convertir a corriente directa de valor fijo lo que captan los sensores piezoeléctricos del cosechador de energía.

La meta inmediata del joven ingeniero es cargar un teléfono celular con él, aunque está convencido de que puede tener más alcance. “Podría servir para iluminar un pasillo, incluso un edificio de la Unidad de Posgrado de la UNAM”.

Torres Jurado presentará el cosechador de energía para acreditar la maestría en Arquitectura en el área de Tecnología.

Después del examen profesional, empezará los trámites para obtener la patente. Espera que a mediados de año ya tenga una aplicación real.

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