Un equipo de científicos e ingenieros norteamericanos ha desarrollado un dispositivo que permite convertir en electricidad la energía generada por el movimiento de las rodillas, de la misma forma que los coches híbridos (que son los que se sirven de dos motores, uno de combustión interna y otro eléctrico) recuperan la energía eléctrica al tiempo que frenan. Las pruebas han demostrado que con este sistema se pueden producir cinco vatios de electricidad equipando las dos rodillas de una misma persona.
Esta cantidad de energía serviría para alimentar diez teléfonos móviles al mismo tiempo, o dos ordenadores. El sistema ha sido creado, entre otros investigadores, por Max Donelan, un fisiólogo del SFU Locomotion Lab de la Universidad Simon Fraser (SFU de Canadá.
Según afirma Donelan en un comunicado de la SFU, las baterías de iPods, teléfonos móviles u ordenadores portátiles, entre otros dispositivos, tienen una densidad de energía muy baja. De hecho, hay cien veces más energía en un alimento formado por nueces, copos de avena y miel que en una batería del mismo tamaño. La idea es convertir la energía de un alimento así en electricidad para cargar las baterías de un aparato como el teléfono móvil.
Pasear para recargar el móvil
Para conseguirlo, sólo basta con salir a pasear después de comer llevando el dispositivo instalado en las rodillas. Donelan señala que los humanos son eficientes convertidores de la energía química. Los músculos convierten ésta en electricidad con una eficiencia de alrededor del 25%. Los motores de los coches, en cambio, sólo producen un 18% de energía a partir de la combustión de la gasolina. Además, declaró Donelan para la BBC »en nuestra grasa almacenamos energía equivalente a 1.000 kilos de batería».
El aparato consiste en una rodillera equipada con un motor y un sistema de acoplamiento simple. Hasta la fecha, lo han probado ya seis voluntarios que caminaron sobre una cinta transportadora mientras Donelan y sus colaboradores medían su consumo de oxígeno y su producción de dióxido de carbono para determinar la energía necesaria para su funcionamiento. Los participantes generaron alrededor de cinco vatios de potencia eléctrica a paso lento. Corriendo, uno de los voluntarios llegó a producir 54 vatios.
Al andar, necesitamos energía para cambiar de una pierna a otra. La pierna que queda atrás en cualquier paso que damos invierte energía al actuar como un motor, para empujarnos hacia delante, mientras que la pierna que va delante actúa al mismo tiempo como freno, por lo que necesita una cantidad de energía negativa casi equivalente para que el proceso se complete.
Esa es la energía que el dispositivo ideado por Donelan recoge, en un proceso similar al denominado freno regenerador de los coches híbridos, que consiste en capturar y transferir a la batería la energía que normalmente se desprende de los neumáticos en forma de calor.
Energía eficiente y portátil
Asimismo, el dispositivo utiliza una serie de marchas, y ayuda al tendón a retardar el movimiento del cuerpo momentos antes de que el pie golpee el suelo, al mismo tiempo que genera la electricidad. Los sensores del dispositivo apagan el generador en lo que resta de cada paso. De esta manera, el dispositivo provoca menos tensión para la persona que si estuviera produciendo energía constantemente.
El aparato desarrollado pesa poco más de un kilo y medio pero se espera que este peso llegue a reducirse hasta un kilo. Su núcleo funcional consiste en un sistema de sensores que detectan el paso del usuario. Un software calcula el punto óptimo en el ciclo para interconectar un generador eléctrico cuando los músculos hacen el esfuerzo energético negativo.
Según Donelan, el dispositivo no interfiere con el paso. Asimismo, tendría aplicaciones en el terreno militar – los soldados pueden llevar 13 kilos de baterías no recargables para poner en marcha 30 dispositivos-; en los países en vías de desarrollo, donde podría utilizarse en regiones sin electricidad para poner en marcha ordenadores; y en ortopedia, porque aseguraría el suministro energético de cualquier prótesis.
Donelan no es el primer investigador que ha conseguido generar energía eléctrica a partir del movimiento humano. Hace unos años, tal como informamos en un anterior artículo, la Universidad de Pensilvania hacía pública la creación de una mochila que genera energía a partir del movimiento que se realiza al andar. A buen ritmo, genera hasta 7,4 vatios de electricidad, con los que podría hacerse funcionar simultáneamente un reproductor de música MP3, una agenda PDA, un equipo de visión nocturna en 3D, un GPS, un decodificador de imágenes y un teléfono móvil.
Y es que, según Donelan, “la energía de nuestros cuerpos es eficiente y portátil”. Además está en todas partes. Para aprovecharla sólo se necesita conocer a fondo el funcionamiento del cuerpo.