¿Qué es Energy Harvesting? Extracción de energía ambiente

¿Qué es la energía ambiente o Energy Harvesting?

También denominada recolección de energía o captación de energía ambiental, es el proceso por el que se captura la energía latente del entorno. En todas las transformaciones de energía se pierde parte, porque se disipa de una forma no aprovechable, como sucede con el calor de la tierra. El Energy Harvesting busca de diferentes formas aprovechar esta energía disipada para generar energía utilizable en nuestro día a día. Por ello existen dos tipos de aprovechamiento:

Aprovechamiento térmico

Las aplicaciones térmicas de la energía ambiente se basan en el aprovechamiento del calor que encontramos en diferentes localizaciones. La gran mayoría de energía útil de nuestro planeta tiene su origen en el sol, aunque buena parte se acumula en ciertos puntos de forma residual. Por ello, la energía ambiente de aprovechamiento térmico propone utilizar esa energía térmica para la climatización y el confort en las edificaciones. Para ello, utiliza diferentes tipos de bombas de calor, que consiguen recuperar la energía ambiente del aire, del interior de la tierra o del agua.

Aerotermia

La aerotermia es un sistema que aprovecha el calor residual en el aire exterior para calentar el interior de un edificio. Para ello utiliza una bomba de calor que es capaz de, con poca energía eléctrica, conseguir cantidades importantes de calor. La bomba está integrada en un sistema cerrado con refrigerante, que es el que absorbe el calor del exterior y lo transmite al interior. Antes de terminar, hay que mencionar también que la aerotermia es capaz de funcionar de forma inversa. Es decir, es capaz de extraer el calor del interior de la estancia y trasladarlo al exterior, funcionando como refrigerante.

Geotermia

Al igual que la aerotermia, la geotermia también funciona con una bomba de calor. Lo que cambia en este sistema es la procedencia de dicha energía ambiental. La geotermia aprovecha el calor residual del interior de la tierra, que se acumula debido a la incidencia continua del sol. Para trasladarlo al interior del hogar, habitualmente se utilizan circuitos de agua y las bombas de calor de tipo agua-agua. Después este calor se puede utilizar, por ejemplo, para calentar un suelo radiante.

Hidrotermia

El último tipo de energía ambiente de aprovechamiento térmico es la hidrotermia. Este sistema utiliza, al igual que en la geotermia, bombas de calor de tipo agua-agua. Pero, en vez de aprovechar el calor de la tierra, aprovecha el calor latente del agua presente en las capas accesibles del subsuelo. Incluso hay algunos modelos hidrotérmicos que son capaces de aprovechar el calor residual del agua de nuestras instalaciones de agua caliente sanitaria.

Aprovechamiento eléctrico

También existe el aprovechamiento de la energía residual de nuestro día a día para el autoabastecimiento de energía eléctrica. Los métodos para recolectar esta energía varían según la fuente de la energía que se quiera extraer. Una de ellas son las vibraciones derivadas del trabajo de maquinaria o del paso de humanos o animales. La segunda es la luz, proveniente tanto del sol como del ambiente. Y, finalmente, los gradientes de temperatura, que permiten saltos térmicos de los que obtener energía.

Sistemas mediante vibraciones y energía mecánica

Empresas como POWERleap o Pavegen ya han desarrollado pavimentos que aprovechan el paso de los humanos, trenes o automóviles para generar energía. La idea surgió en una discoteca de Rotterdam que aprovechaba los saltos y bailes de los jóvenes para abastecerse. Los ejemplos más claros de hoy en día son ciertas calles de Toulouse o la estación de trenes de Tokio, que se iluminan gracias al paso de los peatones.

Sistemas fotovoltaicos

Aparte de los sistemas mecánicos mencionados antes, también hay sistemas fotovoltaicos. Funcionan convirtiendo la radiación del sol en energía eléctrica mediante paneles de silicio o de algún material con propiedades similares. Entre los sistemas existentes podemos destacar mochilas solares que sirven para cargar los dispositivos que se guardan en el interior, o cargadores solares para dispositivos portátiles.

Sistemas termoeléctricos

Se basan en aprovechar el calor residual de ciertos procesos. Dos de los ejemplos prácticos son el medidor de pulsaciones que se coloca en los dedos que ha desarrollado Holst Center, así como los conversores termoeléctricos de Fraunhofer IIS. En el futuro se aspira a que estas tecnologías sirvan para convertir pérdidas de calor mayores en energía eléctrica utilizable como, por ejemplo, en el motor de combustión de los automóviles.

En conclusión, la energía ambiental o Energy Harvesting es un paso más en el camino hacia un mundo sostenible a través del desarrollo de energías renovables limpia.

FUENTE: Energía Ambiental (Energy Harvesting), Mª Cruz Acero y Jaime Esteve.

Imagen: Sensitile Systems.