martes, 7 de octubre de 2008

EXTRAER ELECTRICIDAD DE LOS ÁRBOLES

Sensores antiincendios con recarga arbórea, hojas solares y eólicas o sistemas de bombeo son algunas de las propuestas de diversos investigadores

Sensores de incendios forestales con electricidad de los propios árboles, nanohojas que aprovechan la energía solar o la eólica, árboles sintéticos que elevan el agua sin bombas mecánicas... Algunos científicos están trabajando para que las posibilidades energéticas ecológicas de los árboles no se reduzcan a su uso como biomasa. 
Por ALEX FERNÁNDEZ MUERZA
octubre de 2008

Un grupo de expertos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) ha diseñado un sistema de sensores para predecir y rastrear los incendios forestales. La noticia no sería novedosa de no ser porque extraen de los propios árboles la electricidad necesaria para su funcionamiento. 

La electricidad generada por los árboles requiere de un mayor desarrollo, pero sus posibilidades pueden ser muy interesantes 

Los investigadores han descubierto la manera en que los árboles crean pequeñas cargas eléctricas. Como explican en Public Library of Science ONE, no se trata de una reacción electroquímica "redox" (la del clásico experimento del limón que hace funcionar una bombilla), sino un desequilibrio en el pH entre el árbol y el suelo en el que crece. 
La cantidad de electricidad generada es diminuta, pero al igual que un cubo se acaba llenando con el goteo incesante de un grifo, los sensores de los investigadores del MIT recargan sus baterías lo suficiente para transmitir su señal cuatro veces al día, o inmediatamente si detectan un fuego. Los sensores se encuentran en red, de manera que la señal pasa de unos a otros hasta alcanzar la estación meteorológica que envía los datos por satélite al centro de vigilancia. 
 
La red de estos sensores será probada esta primavera en una zona de cuatro hectáreas gestionada por el servicio forestal estadounidense, cuyos responsables están encantados con sus posibilidades. Esta institución cuenta con varios equipos de monitorización de incendios, pero son caros y utilizan baterías que se tienen que recargar o sustituir manualmente, lo que frena su uso más generalizado. 

La tecnología de los sensores y las baterías "bioeléctricas" ha sido desarrollada por la empresa Voltree Power, en la que participan varios de los científicos del MIT. Sus impulsores aseguran que ya está disponible para su uso práctico y que requiere una sencilla instalación. 

Por su parte, el sistema se basa en los experimentos realizados por la empresa MagCap Engineering, vinculada también al MIT. En 2006, sus responsables probaron la capacidad de un árbol del campus de esta institución tecnológica. Por aquel entonces consiguieron cargar una batería de 2,4 voltios y encender una luz LED. 

En definitiva, la electricidad generada por los árboles es una tecnología que requiere de un mayor desarrollo, y aunque no acabará con la crisis energética, sus posibilidades pueden ser muy interesantes. Los investigadores de Voltree Power ya piensan por ejemplo en una red de árboles vigía que, ubicados en las fronteras, detecten la presencia de materiales radiactivos de contrabando. Por su parte, los responsables de MagCap creen que en un futuro podrán ser capaces de cargar la batería de un coche híbrido o iluminar las líneas y bordes de caminos y carreteras. 

Árboles sintéticos "eólicos" y "acuáticos" 

Otros investigadores tratan de imitar alguna de las capacidades de los árboles para el desarrollo de nuevos sistemas energéticos. La empresa estadounidense Solar Botanic trabaja en un árbol artificial que se basa en la gran eficiencia natural de los originales. Para ello, utilizan elementos piezoeléctricos diminutos para aprovechar la energía solar, el movimiento o la diferencia de temperaturas. Incluso han pensado en unas nanohojas que también podrían sacarle partido a la luz del sol. Sus responsables cuentan con varios diseños, y esperan que puedan servir como apoyo al alumbrado público o pequeños usos energéticos domésticos. 

                                                            - Imagen: Rebecca Macri -

Con una idea similar, la empresa norteamericana Power Recovery Systems se ha propuesto el desarrollo de un árbol artificial cuyas hojas serían capaces de convertir el movimiento o la presión en electricidad. Para estas "hojas eólicas" están utilizando PVDF, un material plástico creado por la NASA que genera piezoelectricidad. Según su creador, Richard Dickson, cada una de ellas produce pequeños voltajes, pero la unión en serie de miles de estas hojas en uno de estos árboles podría originar cantidades interesantes de electricidad. 

Por su parte, investigadores de la Universidad de Cornell han creado un árbol artificial capaz de bombear agua sin necesidad de ningún sistema mecánico. Los científicos explican en un artículo publicado en Nature que han imitado la transpiración de las plantas y los árboles, un proceso que les permite llevar el agua desde sus raíces hasta sus hojas más altas. Para ello, este árbol sintético utiliza un hidrogel (un material plástico empleado por ejemplo en las lentillas), y según sus responsables, podría tener aplicaciones muy diversas: enfriar aparatos, como ordenadores, vehículos y hasta edificios; reparar suelos degradados; o extraer agua de suelos con poca humedad. 

                                                 Energía de los árboles, más allá de la leña

                                                          - Imagen: Rebecca Macri -

La naturaleza, y en este caso los árboles, pueden proporcionar una gran cantidad de ideas para todo tipo de desarrollos tecnológicos, como bien saben los defensores de la biomímica. Algunos científicos quieren emular el proceso de fotosíntesis para poder conseguir energía limpia, o desarrollan diversos modelos de "tecno-árboles". Otros investigadores pretenden usar los árboles como células de combustible biológicas que permitan utilizar fuentes biológicas como alcohol o metano a partir de la fermentación. Asimismo, también hay quien confía en las posibilidades de la nanotecnología o la ingeniería genética para nuevos desarrollos futuros.

Tecno-árboles ecológicos

Diversos artefactos tecnológicos simulan las virtudes de los árboles para luchar contra el cambio climático y la contaminación atmosférica

Absorben el contaminante dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera, iluminan las calles de forma ecológica o generan electricidad gracias a la energía solar. Sus promotores les llaman "árboles", aunque en realidad de trata de una forma sugerente de denominar diversos proyectos para luchar contra el cambio climático y la contaminación del aire urbano. 

La contaminación del aire, especialmente en los grandes núcleos urbanos, es una de las grandes preocupaciones medioambientales y de salud pública de la actualidad. Para tratar de contrarrestar este problema, una empresa peruana, Tierra Nuestra, propone llenar las ciudades de una máquina a la que han denominado "Purificador de Aire Urbano" (PAU-20). 

Este "Superárbol", como es ya conocido popularmente, es capaz, según sus creadores, de absorber CO2 y emitir oxígeno de manera similar a 1.200 árboles reales, y filtrar elementos nocivos como polvo y microorganismos de 200.000 metros cúbicos de aire al día, la cantidad que respiran 20.000 personas. 

El aparato funciona absorbiendo el aire del ambiente y fijando los elementos contaminantes en agua, de manera que lo vuelve a lanzar al exterior ya purificado. Por su parte, el agua resultante se convierte en una mezcla de líquido no potable y lodo estéril que es depositado en un desagüe, y que sirve además para monitorizar los virus presentes en el entorno. 

Por el momento, el primer prototipo de este "Superárbol" se encuentra en el exterior del Ministerio de Industria, Comercio Exterior y Turismo, en Lima, a la espera de recibir un mayor apoyo por parte de instituciones o empresas. Asimismo, participa en los Rolex Award for Enterprise 2008, un premio internacional para proyectos innovadores. 

No obstante, podría decirse que no es un sistema tan ecológico cuando para su funcionamiento consume 2,5 kilovatios de electricidad y 12 litros de agua a la hora, además de los residuos que genera. Por su parte, sus responsables matizan que su principal objetivo es el de concienciar a los ciudadanos, de manera que reduzcan el uso de combustibles fósiles. En cualquier caso, afirman, consume menos que otras propuestas similares, y recuerdan que apenas requiere un gasto de dos euros diarios. 

El "Superárbol" es capaz, según sus creadores, de absorber CO2 y emitir oxígeno de manera similar a 1.200 árboles reales 

En este sentido, por ejemplo, una empresa castellonense, Movigi Spain Air Filter, está trabajando en un "árbol artificial" para eliminar "de día y de noche" el CO2 de la atmósfera, según sus responsables. En el proyecto, que utiliza un proceso químico de purificación fotosintética, colabora asimismo el grupo de investigación de Química Inorgánica Medioambiental y Materiales Cerámicos de la Universitat Jaume I, de Castellón. 

Árboles farola y bosques solares 

El ecologismo está de moda. Hace años hubiera resultado más difícil ver a Ross Lovegrove (responsable de los diseños del walkman de Sony o del iMac de Apple) tomar parte en la creación de unos particulares "árboles solares" que han sido instalados delante del Museo de Artes Aplicadas de Viena (MAK), en el centro de la capital austriaca. 


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