El concepto de "recolector de energía" está relacionado con la obtención de energía del ambiente, de nuestro entorno, de donde sea para convertirla en energía eléctrica para alimentar pequeños dispositivos electrónicos (por ejemplo, sensores ambientales, pequeños accionadores,....).
En inglés se usan los términos "power harvesting" (recolector de potencia), "energy harvesting" (recolector de energía) o "energy scavenging" (barredor de energía), mas o menos todas con un sentido similar.
Este campo de aplicaciones también caen dentro del campo de la Electrónica de Potencia (Power Electronics), pero aquí se habla de potencia enanas (microvatios - uW) y los convertidores electrónicos que realizan las correspondientes conversiones energéticas son impresionantemente "enanos".
Muchas de las técnicas que se emplean para manejar impresionantes cantidades de energía (Megavatios-MW) son de idéntica aplicación para estas aplicaciones que emplean "miserables" cantidades de energía, con grados de complejidad similares, sino mayores en muchos casos.
Es curioso como en la Electrónica de Potencia el paso de los millones de vatios a la millonésima de vatio parece una cosa natural. Lo pequeño y lo grande se dan la mano en este campo de la electrónica.
La propuesta en este tipo de estrategias es eliminar la batería y "chupar" energía de donde se pueda, poquito a poquito hasta que conseguimos recaudar la suficiente para realizar nuestra función.
Imaginemos un sensor de temperatura que incorpora un pequeño microprocesador y un sistema de transmisión inalámbrico (p.e. ZigBee) completamente apagado, durmiendo a la espera de ser despertados.
Mientras tanto el recolector hace su pausada función (del movimiento, del gradiente térmico, de la luz, de un campo electromagnético próximo,....poco a poco va obteniendo energía y la va guardando, en un pequeño condensador o supercondensador), hasta que tiene la energía suficiente.
Llegado este momento, despiertan los "listos" (microcontrolador, los sensores, la instrumentación electrónica, los circuitos de comunicaciones,....) para que realicen la medida correspondiente y la transmitan a donde sea menester. Consumen así toda la energía recolectada y se vuelven a dormir.
¡¡¡Cuanto me recuerda esto los momentos económicos actuales!!!
Por poner un ejemplo, un dispositivo termoeléctrico (basado en efecto Seebeck), que convierte calor en electricidad, puede estar recolectando los 25 microvatios generados por el gradiente térmico entre nuestro cuerpo y el ambiente, hasta que al cabo de minutos logra disponer de los pocos milivatios necesarios para despertar a la parte inteligente del sensor, para que consuma toda la energía acumulada en cuestión de segundos.
(NOTA: El gradiente térmico entre el cuerpo humano y el ambiente, de unos 5 a 10 grados, permite con los dispositivos actuales recolectar unos 20 a 25 microvatios por cada centímetro cuadrado de piel).
Hay muchas alternativas para recolectar energía de nuestro entorno. El movimiento, las vibraciones,...son otras fuentes energéticas interesantes.
Hecha esta pequeña introducción a este bonito tema de trabajo, podemos comentar un curioso "harvester", actualmente en desarrollo, pero que abrirá, sin duda, las puertas para aplicaciones inimaginables. Se trata de obtener energía eléctrica de nuestra sangre para alimentar pequeños dispositivos electrónicos.
En terminología inglesa se denominan "blood-based fuell cells" y la idea es extraer energía eléctrica de la glucosa de la sangre.
En la Universidad Joseph Fourier (Grenoble -Francia), el ingeniero biomédico Philippe Cinquin ya está probando sus prototipos para "chupar" energía de la glucosa de nuestra sangre. La referencia consultada (IEEE Spectrum - May 2012) cita pruebas de hasta 40 días de funcionamiento realizadas en ratones. Según indica el propio ingeniero, el problema se centra ahora en el diseño de membranas que permitan mantener protegidos los electrodos diseñados de los ataques bioquímicos del propio cuerpo.
Cuesta poco soñar, la alimentación de los marcapasos, de los implantes biomecánicos, de los sensores de glucosa, de las bombas de glucosa,.....hay un buen montón de dispositivos electrónicos biomédicos que se pueden construir si se tiene bastante energía para alimentarlos.
Se habla de estimular nervios para calmar dolor, incluso si la capacidad de recolectar energía fuese suficiente, nuevos miembros artificiales serian posibles, dando paso a ideas y posibilidades casi de ciencia ficción.
Digo yo, que dulce forma de recargar baterías sería esta.
En inglés se usan los términos "power harvesting" (recolector de potencia), "energy harvesting" (recolector de energía) o "energy scavenging" (barredor de energía), mas o menos todas con un sentido similar.
Este campo de aplicaciones también caen dentro del campo de la Electrónica de Potencia (Power Electronics), pero aquí se habla de potencia enanas (microvatios - uW) y los convertidores electrónicos que realizan las correspondientes conversiones energéticas son impresionantemente "enanos".
Muchas de las técnicas que se emplean para manejar impresionantes cantidades de energía (Megavatios-MW) son de idéntica aplicación para estas aplicaciones que emplean "miserables" cantidades de energía, con grados de complejidad similares, sino mayores en muchos casos.
Es curioso como en la Electrónica de Potencia el paso de los millones de vatios a la millonésima de vatio parece una cosa natural. Lo pequeño y lo grande se dan la mano en este campo de la electrónica.
La propuesta en este tipo de estrategias es eliminar la batería y "chupar" energía de donde se pueda, poquito a poquito hasta que conseguimos recaudar la suficiente para realizar nuestra función.
Imaginemos un sensor de temperatura que incorpora un pequeño microprocesador y un sistema de transmisión inalámbrico (p.e. ZigBee) completamente apagado, durmiendo a la espera de ser despertados.
Mientras tanto el recolector hace su pausada función (del movimiento, del gradiente térmico, de la luz, de un campo electromagnético próximo,....poco a poco va obteniendo energía y la va guardando, en un pequeño condensador o supercondensador), hasta que tiene la energía suficiente.
Llegado este momento, despiertan los "listos" (microcontrolador, los sensores, la instrumentación electrónica, los circuitos de comunicaciones,....) para que realicen la medida correspondiente y la transmitan a donde sea menester. Consumen así toda la energía recolectada y se vuelven a dormir.
¡¡¡Cuanto me recuerda esto los momentos económicos actuales!!!
Por poner un ejemplo, un dispositivo termoeléctrico (basado en efecto Seebeck), que convierte calor en electricidad, puede estar recolectando los 25 microvatios generados por el gradiente térmico entre nuestro cuerpo y el ambiente, hasta que al cabo de minutos logra disponer de los pocos milivatios necesarios para despertar a la parte inteligente del sensor, para que consuma toda la energía acumulada en cuestión de segundos.
(NOTA: El gradiente térmico entre el cuerpo humano y el ambiente, de unos 5 a 10 grados, permite con los dispositivos actuales recolectar unos 20 a 25 microvatios por cada centímetro cuadrado de piel).
Hay muchas alternativas para recolectar energía de nuestro entorno. El movimiento, las vibraciones,...son otras fuentes energéticas interesantes.
Hecha esta pequeña introducción a este bonito tema de trabajo, podemos comentar un curioso "harvester", actualmente en desarrollo, pero que abrirá, sin duda, las puertas para aplicaciones inimaginables. Se trata de obtener energía eléctrica de nuestra sangre para alimentar pequeños dispositivos electrónicos.
En terminología inglesa se denominan "blood-based fuell cells" y la idea es extraer energía eléctrica de la glucosa de la sangre.
En la Universidad Joseph Fourier (Grenoble -Francia), el ingeniero biomédico Philippe Cinquin ya está probando sus prototipos para "chupar" energía de la glucosa de nuestra sangre. La referencia consultada (IEEE Spectrum - May 2012) cita pruebas de hasta 40 días de funcionamiento realizadas en ratones. Según indica el propio ingeniero, el problema se centra ahora en el diseño de membranas que permitan mantener protegidos los electrodos diseñados de los ataques bioquímicos del propio cuerpo.
Cuesta poco soñar, la alimentación de los marcapasos, de los implantes biomecánicos, de los sensores de glucosa, de las bombas de glucosa,.....hay un buen montón de dispositivos electrónicos biomédicos que se pueden construir si se tiene bastante energía para alimentarlos.
Se habla de estimular nervios para calmar dolor, incluso si la capacidad de recolectar energía fuese suficiente, nuevos miembros artificiales serian posibles, dando paso a ideas y posibilidades casi de ciencia ficción.
Digo yo, que dulce forma de recargar baterías sería esta.
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