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Ya conocemos una gran variedad de aplicaciones del Internet de las Cosas, como monitorización de los establecimientos, trazabilidad de los productos o medición de los consumidores. Sin embargo, el continuo crecimiento del sector, con millones de dispositivos y sensores conectados a la nube, está comenzando a generar dudas sobre la sostenibilidad de este crecimiento.

Uno de los caminos hacia la sostenibilidad del IoT pasa por hacer más autónomos y autosuficientes los dispositivos. Y uno de los puntos críticos se encuentra en el consumo energético y su conexión a la red eléctrica. No se trata solo de evitar decenas de cables, sino también de no disparar la factura de la luz de nuestro establecimiento.

Qué es la Recolección de Energía Ambiental

La Recolección o Captación de Energía Ambiental (conocido en inglés como “Energy Harvesting”) es el proceso de obtener la energía del ambiente circundante y convertirlo en electricidad. Dicha energía puede ser usada para alimentar directamente a un dispositivo, o para cargar una batería que lo haga funcionar posteriormente. El ejemplo más común son las pequeñas células fotovoltaicas que podemos encontrar en todo tipo de aparatos, desde calculadoras hasta lámparas de jardín.

Como vemos, las tecnologías de Recolección de Energía Ambiental no son necesariamente novedosas, aunque sí lo es más su uso para alimentar sistemas de IoT. En la actualidad se está desarrollando a fondo como el método más viable para dispositivos y sensores de ultra baja potencia. Resulta muy prometedor cuando se trata, además, de funcionar de forma totalmente inalámbrica.

Recolección de Energía Ambiental para el Internet of Things

Recolección de energia ambiental 02

Las tecnologías más comunes para a día de hoy para hacer Recolección de Energía Ambiental son:

  • Células fotovoltaicas: Como decimos, la energía se obtiene habitualmente mediante células fotovoltaicas. Con la reducción del precio de los paneles (un 80% durante los últimos 5 años), su implantación es totalmente viable para todo tipo de dispositivos e instalaciones.
  • Microturbinas: Como los parques eólicos, pero a pequeña escala. Unas microturbinas se mueven aprovechando la diferencia de presión neta del aire por encima y por debajo de las palas. Con la electricidad producida se pueden alimentar dispositivos electrónicos de baja potencia como nodos de sensores inalámbricos.
  • Transductores piezoeléctricos: Se obtiene electricidad a partir de la energía cinética liberada en vibraciones, sonidos o movimientos. Algunas aplicaciones comunes son los sensores de presión en neumáticos de automóviles, que controlan la presión de aire en los neumáticos y transmiten esta información al tablero. Otro ejemplo son las baldosas piezoeléctricas, que convierten la energía cinética de los pasos de los viandantes en electricidad para alimentar semáforos o señales luminosas.
  • Gradientes de temperatura: Se basa en un principio llamado Efecto Seebeck, que obtiene la energía del voltaje producido con la diferencia de temperatura en la unión entre dos conductores. Se puede usar con fuentes de calor como calentadores de agua, maquinaria industrial, motores de vehículos… por lo que cuenta con un gran futuro en ámbitos domésticos e industriales.
  • Radiofrecuencia: Aprovecha la energía de las ondas que móviles, portátiles, routers wifi, emisoras de radio y televisión y otros dispositivos transmiten constantemente al medioambiente.  Es la más prometedora porque permite aprovechar la energía liberada por el creciente número de dispositivos de este tipo. En rango corto, se utiliza sobre todo para las etiquetas RFID, pero ya se está desarrollando en rango largo para la automatización de edificios, el monitoreo estructural y el control industrial.

Como hemos visto más arriba, estas tecnologías permiten recargar recargar baterías y acumular la energía para cuando la necesite el dispositivo. Sin embargo, su verdadero potencial reside en la posibilidad de ofrecer una fuente de energía constante y eliminar así la necesidad de pilas y baterías. Trataremos este tema en próximos artículos.

Imágenes: Freepik/XB100, Intel Free Press.

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