Electro-Intrusion: “Los materiales impulsados por agua marcan el comienzo de una nueva generación de tecnologías autosostenibles”
El proyecto europeo Electro-Intrusion, coordinado por el centro de investigación vasco CIC energiGUNE, ha logrado un avance pionero al generar electricidad utilizando únicamente agua y silicio. La tecnología desarrollada funciona forzando la entrada y salida de agua a través de diminutos poros en bloques de silicio, lo que genera electricidad de manera limpia y eficiente. Sobre este logro, Yaroslav Grosu, líder del proyecto y del grupo de Fenómenos Interfaciales y Medios Porosos de CIC energiGUNE, asegura que “los materiales impulsados por agua marcan el comienzo de una nueva generación de tecnologías autosostenibles”, mientras que Luis Bartolomé, investigador senior del mismo grupo, subraya que “la combinación de silicio nanoporoso con agua permite acceder a una fuente de energía eficiente y reproducible, sin recurrir a materiales exóticos”.
¿Cómo explicarían, de forma simple, en qué consiste esta tecnología que convierte agua y silicio en electricidad?
Esta tecnología aprovecha un fenómeno llamado triboelectrificación, que ocurre cuando el agua entra y sale de diminutos poros presentes en un bloque de silicio que es hidrofóbico (un material que repele el agua). Durante este proceso de intrusión (entrar) y extrusión (salir), el contacto y la separación entre el agua y las paredes del silicio provocan que se transfieran cargas eléctricas. En pocas palabras, la presión aplicada al agua (energía mecánica) se convierte directamente en electricidad, gracias a las interacciones entre el líquido y el material poroso.
¿Por qué este descubrimiento es tan importante para el futuro de la energía?
Este avance es importante porque abre una nueva vía para generar electricidad de forma sostenible, sin depender de combustibles fósiles ni de materiales costosos. La capacidad de convertir energía mecánica en eléctrica permitiría aprovechar movimientos, vibraciones o cambios de presión presentes en entornos tanto naturales como industriales. Además, al emplear materiales abundantes y accesibles, como el silicio y el agua, esta tecnología se perfila como una alternativa ecológica, fácilmente integrable en dispositivos autosuficientes que podrían alimentar sensores, equipos portátiles y sistemas energéticos del futuro.
¿Qué diferencia esta tecnología?
A diferencia de otros nanogeneradores triboeléctricos (TENGs), esta tecnología, llamada Intrusion–Extrusion Triboelectric Nanogenerator (IE-TENG), utiliza bloques monolíticos de silicio nanoporoso, en lugar de polvos o superficies texturizadas a nano-escala. Gracias a ello, se logra aumentar enormemente la superficie de contacto, junto con la eficiencia, la estabilidad y la reproducibilidad del proceso. Además, este sistema puede operar de forma continua durante varios minutos, generando un flujo constante de energía, mientras que otros sistemas solo producen breves picos eléctricos de milisegundos.
¿Cuánto tiempo creen que tardaremos en ver esta tecnología fuera del laboratorio?
En el marco del proyecto europeo Electro-Intrusion, y en colaboración con nuestros socios de la Universidad de Ferrara, la Universidad de Silesia, el Instituto Politécnico Igor Sikorsky de Kiev, la Universidad de Birmingham y la empresa Tenneco Drive, ya se están realizando pruebas con amortiguadores regenerativos para automóviles basados en esta tecnología. Para que el sistema sea competitivo en el mercado, aún es necesario mejorar más la eficiencia, lo cual podría requerirnos entre tres y cinco años adicionales de desarrollo.
¿Cómo contribuye este avance a la sostenibilidad y a la transición energética?
Este avance contribuye al desarrollo de tecnologías limpias capaces de aprovechar la energía mecánica residual, como vibraciones, presión o movimientos de fluidos, y transformarla en electricidad sin generar emisiones. Además, estos sistemas no requieren baterías externas ni materiales tóxicos, lo que los convierte en una solución ideal para dispositivos autónomos, sensores ambientales o equipos de bajo consumo energético, contribuyendo así a la sostenibilidad y a la transición hacia un modelo energético más responsable.
¿Cómo puede esta innovación impactar en sectores como la automoción, la robótica o la salud?
En el ámbito de la automoción, esta tecnología podría aprovechar las vibraciones del movimiento del vehículo para generar energía auxiliar. En robótica, permitiría desarrollar robots más autónomos, capaces de alimentarse con su propio movimiento. Y en el campo de la salud, abriría la puerta a crear sensores implantables o portátiles que se alimenten del movimiento corporal o de la presión de fluidos, eliminando la necesidad de recargas eléctricas externas.
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