Producir electricidad con madera y agua: así lo hacen estos investigadores del KTH

La necesidad de extraer energía de nuevas fuentes está propiciando numerosos estudios que no dejan de sorprendernos a los neófitos en el campo de la ciencia. Y lo cierto es que muchos de ellos en realidad se basan en los procesos existentes en la naturaleza.

Es el caso del último hallazgo realizado por un grupo de científicos del Royal Institute of Technology (KTH) de Estocolmo, Suecia. Estos han estudiado el proceso natural de generación de electricidad que se produce al pasar agua a través de la madera, generalmente a través del proceso de traspiración.

Bioelectricidad y nanotecnología

Dicho fenómeno se llama bioelectricidad, es decir, la producción y el flujo de corriente eléctrica en los seres vivos. Esto incluye a los humanos, cuyas células contienen iones que se mueven a través de las membranas celulares bajo ciertas condiciones, resultando en un flujo de corriente eléctrica.

«Hemos medido una producción de electricidad que es diez veces mayor que la madera natural»

En el estudio dirigido por Yuanyuan Li, profesora titular de la División de Biocompuestos de KTH, la bioelectricidad se combina con la nanotecnología. Esta se centra en la manipulación y control de la materia a nivel molecular y atómico.

En esencia, el cometido de la nanotecnología es crear estructuras y dispositivos con tamaños muy reducidos, del orden de nanómetros (millonésima parte de un metro). Gracias a ello, estas estructuras cuentan con propiedades y características únicas en función de su organización molecular.

Producir electricidad a partir de madera y agua

Los hallazgos realizados por el grupo de trabajo del KTH han conseguido aumentar la electricidad que se produce naturalmente al combinarse madera y agua, utilizando la nanotecnología para ello.

Dicha producción se ve afectada por las propiedades de la madera: área, porosidad, carga superficial o transpirabilidad. «Hemos comparado la estructura porosa de la madera ordinaria con el material que hemos mejorado en términos de superficie, porosidad, carga superficial y transporte de agua», explica Yuanyuan Li.

«Hemos medido una producción de electricidad que es diez veces mayor que la madera natural», afirma a continuación, explicando que un ajuste de la diferencia de pH entre la madera y el agua, debido al llamado gradiente de concentración de iones, tiene un potencial de hasta un voltio más de voltaje eléctrico.

¿Cuánta electricidad puede producir este método del KTH?

Eso, según los investigadores del KTH, hace posible lograr una potencia notable de 1,35 microvatios por centímetro cuadrado.

«Actualmente, podemos operar tecnologías más pequeñas, como luces LED y calculadoras» señala la profesora Li. «Si tuviéramos que suministrar electricidad a una computadora portátil, necesitaríamos aproximadamente un metro cuadrado de madera con un grosor de un centímetro y alrededor de dos litros de agua. Para un hogar normal, necesitamos mucho más que eso, y eso requiere más investigación».

La investigación también ha determinado que el método utilizado por los científicos del KTH ha permitido mantener un alto voltaje durante al menos dos o tres horas antes de comenzar a disminuir. Además, la madera ha manejado hasta 10 ciclos de agua sin sufrir disminución de rendimiento o fatiga de material.

«La gran ventaja de esta tecnología es que se puede utilizar fácilmente la madera para otros fines, como papel transparente, espuma a base de madera y varios biocompuestos, cuando se utiliza como fuente de energía», ha concluido la profesora Yuanyuan Li.

Fotos: KTH