El parqué que genera electricidad al pisarlo: solución para ahorrar en la factura de la luz

La nueva factura de la luz que entró en vigor el pasado mes de junio en España está causando una gran preocupación entre la población, quienes han visto cómo día tras día el precio de la luz batió récords históricos. Utilizar los electrodomésticos en el horario valle es una buena forma de ahorrar en la factura; incluso se pueden usar apps para pagar menos cada mes. Sin embargo, unos científicos han creado otra interesante solución: un suelo que al pisarlo genera electricidad.

Los científicos de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH-Z) han creado un suelo de madera, con la idea de que pueda sustituir al tradicional parqué o tarima, que puede generar electricidad a partir de las pisadas de una persona. Así la tecnología aprovecha los pasos para producir la cantidad de energía necesaria como para encender una bombilla LED y otros pequeños componentes electrónicos. 

El equipo comenzó transformando la madera del suelo en un nanogenerador intercalando dos piezas de madera funcionalizada entre los electrodos, que se cargan de electricidad al entrar en contacto cuando el usuario las pisa. Para ello, los investigadores emplearon el efecto triboeléctrico, que es un tipo de electrificación que está causado por el contacto directo entre dos materiales.

Con las pisadas

"La madera es básicamente triboneutral. Esto significa que no tiene una tendencia real a adquirir o perder electrones", indica Guido Panzarasa, investigador de la ETH-Z y autor principal del estudio. Por lo tanto, se trata de un material que tiene una capacidad limitada para generar la electricidad, y de aquí surgió el gran desafío.

El objetivo de los científicos fue el de lograr que la madera fuese capaz de atraer y perder electrones. Para aumentar sus propiedades triboeléctricas, recubrieron una pieza de madera con polidimetilsiloxano (PDMS), una silicona que gana electrones al entrar en contacto; mientras que cubrieron la otra pieza de madera con nanocristales cultivados in situ, llamados marco de imidazolato zeolítico (ZIF-8). 

ZIF-8 es una red híbrida de iones metálicos y moléculas orgánicas que destaca por contar con una mayor tendencia a perder electrones. Durante sus pruebas, los investigadores también probaron diferentes tipos de madera para determinar si algunas especies o la dirección del corte de la madera podrían influir en las propiedades triboeléctricas, recogen en Matter.

El prototipo de suelo de madera que genera electricidad. Sun et al./Matter Omicrono

Al pisar sobre el suelo, la presión y posterior liberación que los pies ejercen sobre las superficies hace que éstas se carguen de electricidad por el efecto triboeléctrico.  Finalmente, y tras varias pruebas, el equipo consiguió un nanogenerador triboeléctrico hecho con madera de abeto cortada radialmente, que es una madera común que se utiliza en Europa para la construcción tanto en tarima como en parqué.

El resultado fue que este suelo generó 80 veces más electricidad que la madera natural y la producción de electricidad del dispositivo se mantuvo estable bajo fuerzas constantes durante hasta 1.500 ciclos. Los investigadores descubrieron que un trozo del tamaño de una hoja de papel de este suelo puede producir con las pisadas de un adulto la suficiente energía para impulsar lámparas LED en el hogar y pequeños dispositivos electrónicos, como calculadoras. 

Una solución eficiente

Con el prototipo los investigadores encendieron con éxito una bombilla cuando un adulto caminó por el suelo de madera, convirtiendo así las pisadas en electricidad. "El objetivo era demostrar la posibilidad de modificar la madera con procedimientos relativamente respetuosos con el medio ambiente para convertirla en triboeléctrica. El abeto es barato, está disponible y tiene propiedades mecánicas favorables. El método de funcionalización es simple y puede ser escalable a nivel industrial", señaló Panzarasa.

El nuevo nanogenerador desarrollado es eficiente, sostenible y escalable; y también conserva las características que hacen que la madera sea útil en el diseño de interiores, como su robustez y colores cálidos. Se trata de una interesante solución para generar electricidad en el hogar y sus creadores creen que en un futuro se podría utilizar como fuente de energía verde en edificios inteligentes. Mientras tanto, el siguiente paso es el de optimizar el nanogenerador con recubrimientos químicos más ecológicos y fáciles de instalar.

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