Científicos suizos crean un sistema hidrovoltaico que multiplica por cinco la producción eléctrica con agua salada evaporada
Redacción
Un nanodispositivo capaz de generar electricidad de forma continua a partir de la evaporación del agua salada acaba de dar un paso importante desde el laboratorio hacia aplicaciones reales. El avance llega desde la Escuela de Ingeniería de la École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), donde el Laboratorio de Nanociencia para Tecnologías Energéticas (LNET) ha logrado transformar un efecto físico poco explotado -el efecto hidrovoltaico- en un sistema estable, controlable y sorprendentemente eficiente, informa EcoInventos.
A diferencia de otras propuestas experimentales, este desarrollo no se limita a acelerar la evaporación con calor o luz. Aquí está la clave: el calor y la radiación solar se usan para dirigir el movimiento de iones y electrones, no solo para evaporar agua más rápido. Un matiz técnico, sí, pero con implicaciones enormes.
En 2024, el equipo del LNET presentó una plataforma pensada para estudiar el efecto hidrovoltaico: una red hexagonal de nanopilares de silicio que crea microcanales por los que el agua puede evaporarse de forma controlada. Era ciencia básica bien afinada.
Ahora esa plataforma ha evolucionado hacia un sistema hidrovoltaico completo, con una arquitectura en tres capas desacopladas: una dedicada a la evaporación, otra al transporte de iones y una tercera a la recogida de carga eléctrica. Esta separación no es solo elegante desde el punto de vista del diseño; permite observar, ajustar y optimizar cada fase del proceso sin interferencias.
El resultado es un dispositivo capaz de igualar -e incluso superar- la potencia de tecnologías hidrovoltaicas previas, pero con una ventaja clara: estabilidad a largo plazo, incluso en condiciones de agua salada, calor y luz intensa.
Aprovechar desequilibrios que siempre han estado ahí
La mayoría de investigaciones anteriores asumían que el aumento de rendimiento provenía únicamente de una evaporación más rápida. El equipo suizo detectó algo distinto.
El silicio, al ser un semiconductor, responde a la luz solar excitando electrones. Al mismo tiempo, el calor refuerza las cargas negativas en la superficie del material. Sobre esa superficie, una fina capa de agua salada en evaporación provoca un desplazamiento de iones que genera una separación de cargas en la interfaz líquido–sólido. Esa separación crea un campo eléctrico que empuja los electrones a través de un circuito externo. Electricidad real, medible, continua.
No es magia. Es física bien entendida y, por primera vez, bien aprovechada. Según el equipo, este enfoque permite multiplicar por cinco la producción energética respecto a sistemas que no controlan estos efectos de forma activa.
Energía pequeña pero constante
El dispositivo alcanza 1 voltio de tensión y una densidad de potencia de 0,25 W/m². No parece mucho. Y no lo es… si se compara con una placa solar. Pero aquí el valor está en otro sitio: funciona de manera autónoma y continua, sin baterías, sin electrónica compleja y sin necesidad de piezas móviles.
Además, uno de los problemas clásicos de este tipo de tecnologías -la degradación de materiales por calor, luz y salinidad- se ha abordado con una capa protectora de óxido sobre los nanopilares, que evita reacciones químicas indeseadas y mantiene el rendimiento estable con el tiempo.
La arquitectura en capas también ha permitido desarrollar modelos predictivos para optimizar la geometría de los nanopilares y la concentración de sal. El siguiente paso es afinar el sistema en tiempo real usando simuladores solares y control térmico más preciso.
Este tipo de tecnología no está pensada para alimentar ciudades. No todavía. Pero encaja muy bien en un mundo lleno de sensores, dispositivos autónomos y sistemas distribuidos.
Estaciones de monitorización ambiental en zonas costeras, sensores agrícolas en lugares remotos, dispositivos portátiles, aplicaciones de internet de las cosas donde cambiar baterías es caro, lento o directamente inviable. Allí, una fuente de energía pequeña pero constante puede marcar la diferencia.
En un futuro cercano podrían alimentar redes de sensores que vigilen la calidad del agua, la erosión costera o el estado de los suelos agrícolas sin intervención humana constante. También podrían reducir el uso de baterías en millones de pequeños dispositivos, algo poco visible pero con un impacto acumulado enorme.
Fuente: EcoInventos
