Una nueva investigación dirigida por la Universidad de Curtin ha encontrado una forma más eficaz de mejorar la producción de fuentes de energía autónomas, como los nanogeneradores triboeléctricos (TENG), comúnmente utilizados para alimentar equipos de minería vitales en ubicaciones remotas o subterráneas donde los puntos de alimentación y las baterías no son prácticos.
La investigación, publicada en el Journal Nano Energy, descubrió que el uso de silicio en la superficie de las fuentes de energía autónomas, sin tener que depender de superficies de plástico como los modelos anteriores, podría aumentar drásticamente tanto la tensión y duración de la salida, permitiendo mantener cargado el equipo hasta 10 veces más.
El documento completo, que se encuentra aquí, se titula, ' Nanogeneradores triboeléctricos de diodo Schottky deslizante con una salida de corriente de 109 A/m2 por ingeniería molecular de superficies de Si(211).'
Los TENG se usan comúnmente en la industria minera para alimentar sensores remotos que miden los niveles de oxígeno, los niveles de CO2, las fugas de gas, la temperatura, las vibraciones y la presión y luego envían la información a la estación de monitoreo.
La investigadora principal, la profesora asociada Simone Ciampi, de la Facultad de Ciencias Moleculares y de la Vida, dijo que el avance podría aumentar la eficiencia y reducir los costos para la minería e industrias similares en todo el mundo.
“Cuando se encuentra en una ubicación remota, o tal vez bajo tierra y no tiene acceso a fuentes de energía tradicionales, debemos asegurarnos de que haya otra forma de energía en la que podamos confiar”, dijo Ciampi en un comunicado de prensa.
“Las tecnologías de energía autónoma como las TENG funcionan de manera similar a la electricidad estática. La mayoría de nosotros hemos sentido el 'shock' al tocar un objeto metálico después de ponernos un jersey o caminar sobre una alfombra. Esto sucede como resultado de la acumulación de carga cada vez que dos materiales diferentes (como nuestro cuerpo y la tela) entran en contacto entre sí.
“Estos TENG son extremadamente útiles en situaciones remotas debido a su capacidad para convertir la energía mecánica de las vibraciones o la presión en electricidad. Sin embargo, este tipo de salida de energía es de corta duración y no puede hacer funcionar un dispositivo durante un largo período de tiempo”, dijo Ciampi.
“Nuestro equipo pudo encontrar una solución innovadora a este problema. Mediante el uso de una faceta de cristal de silicio en particular, Si(211) en la fase de ingeniería al desarrollar estas fuentes de energía, pudimos mejorar drásticamente la salida de corriente, en comparación con el uso de cristales de silicio comunes como el Si(100) comúnmente usado en computadoras.”
El coautor Xin Lyu, también de la Escuela de Ciencias Moleculares y de la Vida de Curtin, dijo que los hallazgos eran importantes y podrían ser beneficiosos para industrias como la minería, que dependen de fuentes de energía autónomas para sus operaciones diarias.
“Los sensores remotos necesitan poca energía, pero recargar continuamente una batería es costoso y casi imposible. Nuestros hallazgos brindan una solución innovadora a este problema al utilizar estas fuentes de energía autónomas o 'recolectores de energía sostenible' y maximizar su producción de energía”, dijo Lyu.
