En la primera evaluación de la evaporación como fuente de energía renovable, los investigadores de la Universidad de Columbia encontraron que los lagos y embalses de EE. UU. Podrían generar 325 gigavatios de energía, casi el 70 por ciento de lo que produce actualmente los Estados Unidos.
Aunque todavía se limita a experimentos en el laboratorio, la energía recolectada por evaporación podría, en principio, hacerse a pedido, de día o de noche, superando los problemas de intermitencia que afectan a la energía solar y eólica. Los cálculos de los investigadores se describen en la edición de septiembre de Comunicaciones de la naturaleza .
"Tenemos la tecnología para aprovechar la energía del viento, el agua y el sol, pero la evaporación es igual de poderosa", dice el autor principal del estudio, Ozgur Sahin, biofísico de Columbia. "Ahora podemos poner un número a su potencial."
La evaporación es la forma en que la naturaleza hace circular el agua entre la tierra y el aire. Sahin ha demostrado anteriormente cómo se puede explotar este proceso básico para realizar un trabajo. Una máquina desarrollada en su laboratorio, el llamado motor de evaporación, controla la humedad con un obturador que se abrey se cierra, lo que provoca que las esporas bacterianas se expandan y contraigan. Las contracciones de las esporas se transfieren a un generador que produce electricidad. El estudio actual fue diseñado para probar cuánta energía podría producir teóricamente este proceso.
Uno de los beneficios de la evaporación es que se puede generar solo cuando se necesita. La energía solar y eólica, por el contrario, requieren baterías para suministrar energía cuando el sol no brilla y el viento no sopla. Las baterías también son caras y requierenmateriales para fabricar.
"La evaporación viene con una batería natural", dijo el autor principal del estudio, Ahmet-Hamdi Cavusoglu, un estudiante graduado en Columbia. "Puede convertirla en su principal fuente de energía y aprovechar la energía solar y eólica cuando estén disponibles".La tecnología de evaporación también puede ahorrar agua. En el estudio, los investigadores estiman que la mitad del agua que se evapora naturalmente de los lagos y embalses a la atmósfera podría ahorrarse durante el proceso de recolección de energía. En su modelo, eso llegó a 25 billones de galones por año, o aproximadamente una quinta parte del agua que consumen los estadounidenses.
Los estados con poblaciones en crecimiento y un clima más soleado pueden aprovechar mejor la capacidad de la evaporación para generar energía y reducir el desperdicio de agua, en parte porque la evaporación acumula más energía en condiciones cálidas y secas, dicen los investigadores. California, Nevada y Arizona, propensas a la sequía, podrían beneficiarsemás.
Los investigadores simplificaron su modelo de varias maneras para probar el potencial de evaporación. Limitaron sus cálculos a los Estados Unidos, donde los datos de las estaciones meteorológicas son fácilmente accesibles, y excluyeron ubicaciones principales como tierras de cultivo, ríos, los Grandes Lagos y costas, paralimitar los errores asociados con el modelado de interacciones más complejas. También asumieron que la tecnología para recolectar energía de la evaporación de manera eficiente está completamente desarrollada.
Klaus Lackner, un físico de la Universidad Estatal de Arizona que no participó en el estudio, expresó su apoyo a los hallazgos del equipo. Lackner está desarrollando árboles artificiales que extraen dióxido de carbono del aire, en parte, aprovechando el poder de la evaporación.
"La evaporación tiene el potencial de hacer mucho trabajo", dijo. "Es bueno ver que los ciclos de secado y humectación también pueden usarse para recolectar energía mecánica".
Los investigadores están trabajando para mejorar la eficiencia energética de sus materiales llenos de esporas y esperan eventualmente probar su concepto en un lago, embalse o incluso un invernadero, donde la tecnología podría usarse para generar energía y limitar simultáneamente la pérdida de agua.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Columbia . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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