Edificios inteligentes del futuro impulsados por luz y movimiento
La energía ambiental, como el movimiento y la luz, que está disponible gratuitamente en el entorno, podría utilizarse en el futuro para alimentar edificios inteligentes, pero ¿cómo?
Calor, luz y viento: todas son fuentes de energía ambiental que solemos aprovechar para satisfacer nuestras crecientes necesidades energéticas. Pero ¿qué pasa con el movimiento y las vibraciones? Estos también son una fuente de energía natural disponible en el entorno; sin embargo, siguen siendo una reserva de energía sin explotar que podría capturarse y convertirse en energía utilizable.
Esta energía podría usarse para alimentar edificios inteligentes a través de la Internet de las cosas (IoT), dicen investigadores de la Universidad de St Andrews que han estado investigando cómo generar electricidad utilizando una familia emergente de semiconductores.
Recolectores de energía de film fino
La investigación se centra en las perovskitas de haluro de baja dimensión, un semiconductor flexible, liviano, rentable y altamente eficiente que convierte la energía ambiental en energía utilizable a través de varios mecanismos, incluidos los efectos fotovoltaicos, piezoeléctricos, ferroeléctricos y piroeléctricos, propiedades que son útiles en el almacenamiento de energía, dispositivos de memoria y en la recolección de energía térmica.
“Esta es la primera vez que se exploran las propiedades ferroeléctricas de este material en forma de película delgada”, afirmó la Dra. Lethy Krishnan Jagadamma, investigadora principal y profesora adjunta de la Facultad de Física y Astronomía. “Nuestros hallazgos abren la puerta a la alimentación de sensores inalámbricos del Internet de las Cosas (IoT) en interiores, donde se espera que se instalen la mayoría de estos dispositivos”.
IoT
El IoT es una red inteligente de dispositivos eléctricos y electrónicos conectados a Internet que se comunican entre sí en tiempo real, y se considera una de las tecnologías más transformadoras del siglo XXI, en particular en los sectores de la energía y la salud y para los edificios inteligentes y las ciudades inteligentes.
Es fundamental para todas las tecnologías inteligentes y para la 4° revolución industrial, la Industria 4.0: la automatización y digitalización total del proceso de fabricación. Sin embargo, existen limitaciones, especialmente en el caso de las baterías, que presentan importantes desafíos en términos de escalabilidad, impacto ambiental y mantenimiento.
Las perovskitas de haluro de baja dimensión ofrecen una solución prometedora y, al integrar estas tecnologías de recolección de energía de bajo costo con la IoT, el consumo de energía de los edificios podría reducirse en un 45 %, lo que contribuiría significativamente a los objetivos de sostenibilidad global.
“Este trabajo respalda la visión de 'energía verde en todas partes, en cualquier momento'”, añadió Raja Sekhar Muddam, estudiante de doctorado en Energy Harvesting Research Group. “Es un paso crucial para alcanzar el máximo potencial de la Industria 4.0 mediante soluciones energéticas limpias y autosostenibles”.
Referencia de la noticia:
Self-Poled Halide Perovskite Ruddlesden-Popper Ferroelectric-Photovoltaic Semiconductor Thin Films and Their Energy Harvesting Properties, Advanced Functional Materials, April 2025. Muddam, R. S., et al.