En una notable innovación que deslumbra con su simplicidad, científicos de Hong Kong y Guangzhou (China) han desarrollado un motor que transforma la energía de evaporación del agua en electricidad. Tomando inspiración del inocuo juguete del pájaro bebedor, este motor es capaz de alimentar pequeños dispositivos electrónicos de hasta 100 voltios, un rendimiento significativamente superior a otras técnicas que generan electricidad a partir del agua. Además, este motor puede funcionar durante varios días utilizando solo 100 mililitros de agua como combustible.
El desarrollo, publicado en la revista Device, se basa en el funcionamiento del juguete del pájaro bebedor, que se utiliza frecuentemente en las aulas de ciencia para enseñar a los estudiantes cómo funciona el equilibrio termodinámico.
Pero, ¿qué es el pájaro bebedor y cómo funciona para inspirar este innovador generador de energía? El pájaro bebedor consta de dos bombillas de cristal conectadas por un tubo de cristal, con un líquido muy volátil, como el cloruro de metileno, almacenado en su interior. La bombilla superior, que incluye el pico del pájaro y un sombrero de copa decorativo, está recubierta de un material similar al fieltro. Cuando la cabeza del pájaro se sumerge en un vaso de agua, el agua empieza a evaporarse. Esto crea una diferencia de presión que hace que el líquido del bulbo inferior suba por el tubo hasta llenar la cabeza, lo que hace que el ave se sumerja en el agua para «beber» antes de que el proceso vuelva a empezar.
Al enfrentarse al reto de incrementar el voltaje de salida de un generador de energía por evaporación, los investigadores recordaron la mecánica del pájaro bebedor. «Empecé a plantearme si podríamos convertir primero la energía de evaporación en energía mecánica y luego traducirla en electricidad», explica Hao Wu, uno de los autores e investigador de la Universidad Tecnológica del Sur de China. «Con esta inspiración nació el concepto de generador hidrovoltáico de pájaros bebedores”.
Para la construcción del generador, Wu y su equipo colocaron dos módulos generadores a ambos lados de un motor de pájaro bebedor que reconstruyeron a partir de un juguete comercial. Probaron el prototipo con diversos dispositivos electrónicos pequeños y lo utilizaron para alimentar 20 pantallas de cristal líquido (LCD), sensores de temperatura y calculadoras. Sin embargo, enfrentaron el desafío de superar la fricción que ralentizaba el generador.
Para abordar este problema, decidieron usar fibras estampadas como materiales de transferencia de carga en los módulos del generador. Esta innovación resultó en una reducción de la fricción y permitió que el dispositivo funcionara con más suavidad.
«El generador hidrovoltáico para pájaros bebedores ofrece un medio único para alimentar pequeños aparatos electrónicos en condiciones ambientales, utilizando el agua como fuente de combustible fácilmente disponible», concluyen los investigadores. Con la mirada puesta en el futuro, el equipo planea diseñar un nuevo bebedero en lugar de utilizar un juguete comercial, con el objetivo de convertir la evaporación del agua en energía eléctrica de forma más eficiente.