Investigadors de la Universitat de Wisconsin a Madison han trobat la manera de generar electricitat aprofitant l'energia de les petjades.
La idea no és nova, però aquest sistema és més econòmic que d'altres de ja existents.
Enginyers de materials de la Universitat de Wisconsin a Madison (Estats Units) han desenvolupat una tecnologia que permet la conversió de les petjades en electricitat.
L'element principal d'aquest nova font d'energia és polpa de fusta (un material d'allò més comú per a la fabricació dels terres), però modificada: la polpa inclou en aquest cas algunes nanofibres de cel·lulosa (CNF) tractades químicament capaces de generar electricitat a partir de l'energia mecànica de les petjades quan entren en contacte amb les fibres de cel·lulosa no tractades que constitueixen la resta del material del terra.
Atès que la polpa de fusta és un subproducte de diverses indústries, abundant i barat, els investigadors de la UW creuen que el sistema que han ideat serà pràcticament tan econòmic com un terra de fusta convencional no generador d'electricitat.
En aquest sentit, val a dir que actualment ja existeixen sistemes i materials semblants, capaços d'aprofitar l'energia mecànica de les petjades, però, a diferència dels de la UW, no solen ser reciclables i a més són bastant costosos, cosa que els fa poc pràctics per a llur aplicació en gran escala, i per tant en limita el rendiment.
En canvi, a parer dels responsables de la troballa, la tecnologia que ells han desenvolupat és més versàtil i fàcilment escalable, i per tant hom podria dotar els terres de grans equipaments amb el seu sistema sense augments significatius en els costos: des de vestíbuls d'edificis públics a estadis o centres comercials; llocs, en definitiva, on el traüll de persones és abundant i constant.
A més, la polpa de fusta equipada amb CNF és reciclable i biodegradable.
D'altra banda, en comparació amb altres fonts energètiques renovables, com l'eòlica o la solar, la infraestructura i l'obra necessàries per implantar aquesta modalitat de roadside energy harvesting són mínimes, si no inexistents
Segons s'assegura a l'article que es va publicar a la revista Science Direct el mes de desembre de 2016, el rendiment energètic de les CNF és comparable al que ofereixen altres nanogeneradors triboelèctrics (TENG), per exemple els dissenyats a partir de polímers sintètics complexos.
El CNF és un material amb càrrega triboelèctrica positiva, les pel·lícules del qual presenten, en nanoescala, una superfície rugosa.
Quan es combina amb etilè-propilè fluorat (FEP) hom pot obtenir una matèria que rendeix de manera semblant a la dels TENG fabricats a partir de polímers més complexos.
Com s'ha apuntat abans, el TENG a base de CNF s'incorpora, mitjançant un procés merament físic de pressió sense ulteriors additius químics, en un suport de fibra de fusta obtinguda a partir de fibres de cartró reciclades.
Cada petjada sobre aquesta fibra de fusta modificada fa que entri en contacte amb les fibres sense tractar: n'és el resultat un potencial elèctric màxim de 30 V amb una intensitat de corrent màxima de 90 μA (microamperes).
Els assajos de laboratori d'aquest nou sistema mostren que és capaç de funcionar durant milions de cicles de càrrega i descàrrega sense problema; i de fet l'equip responsable del producte creu que si s'aconsegueix trobar un disseny idoni per a ells, aquests TENG poden durar més fins i tot que el mateix terra on van encastats.
El doctor Xudong Wang, cap de l'equip d'investigadors del Departament d'Enginyeria i Ciència dels Materials (© University of Wisconsin – Madison)
Sostenibilitat, Valorització de residus no aprofitables com a subproductes, Mitigació, Nous materials i sistemes auxiliars