Obteniendo energía de la evaporación del agua

El agua es un recurso extraordinario no sólo al momento de sostener la vida en el planeta, sino también en la producción de energía. Podemos convertirla en vapor, utilizar su fuerza en represas y molinos, o aplicar electrólisis sobre ella y obtener hidrógeno, pero hay algo que no hemos logrado aprovechar del todo, y es su evaporación. En la Universidad Columbia han decidido enfrentar este desafío, y el resultado se divide en dos sistemas basados en esporas que hacen uso de la evaporación del agua para generar energía.

Poco más del 70 por ciento de la superficie terrestre está cubierta por agua. Más del 95 por ciento se encuentra en los océanos, y apenas el 2.5 por ciento es «dulce», aunque eso no la convierte necesariamente en «segura» para el consumo humano. Independientemente de su situación, el agua se evapora, y ese proceso genera energía. A decir verdad no es una opción que disfrute de una gran prioridad en estos días. Es más útil convertir el agua en vapor para hacer girar turbinas, o extraer hidrógeno de ella vía electrólisis, pero la evaporación no parece tan útil a simple vista. Aún así, debemos insistir: Cubre la mayoría del planeta, y se evapora. Ahora, imagina un mecanismo capaz de acceder a la energía de la evaporación…

Ese concepto está siendo explorado por un grupo de investigadores estacionados en la Universidad Columbia. De acuerdo al doctor Ozgur Sahin, el primer paso fue inventar un nuevo material al que han bautizado HYDRA, siglas para «HYgroscopy-DRiven Artificial muscle». Tal y como lo indica su nombre, el material se comporta como un músculo artificial, el cual está compuesto por esporas que reaccionan ante la presencia de humedad. Cada espora se expande cuando accede a una cantidad mínima de humedad, y se contrae si el entorno es más seco. Trabajando en conjunto, las esporas reproducen este comportamiento sobre el sustrato, entrando en un ciclo de expansión y contracción con un poco de agua. El equipo desarrolló dos motores a partir de ese ciclo, uno de ellos inspirado en compuertas que tiran de un cable y hacen girar a un generador en miniatura, y el otro en el formato de «molino de humedad», con una de sus mitades cubiertas. Cuando se eleva la humedad en ese espacio, las HYDRAs provocan una pérdida de balance en la rueda, haciéndola girar.

De más está decirlo, los niveles de energía generados son muy bajos. El motor de compuertas se ubica en el orden de los 50 microvatios, sin embargo, lo importante aquí no es el valor máximo de energía, sino la continuidad. Extraer energía de un charco de agua que no hace nada suena absurdo, pero esta prueba de concepto demuestra exactamente lo contrario. Otro punto interesante es que el motor de compuertas no debería costar más de cinco dólares, incluyendo las HYDRAs. Si dentro de algunos años se lograra desarrollar una serie de esporas sintéticas, e incrementar la escala del diseño… las aplicaciones podrían ser mucho más amplias.