Recolección de energía biomecánica: Generación de energía eléctrica al caminar

Por J. Jimenez

Base: "Biomechanical Energy Harvesting", Science vol.319, 08/02/2008

Investigadores de la Universidad Simon Fraser, la Universidad de Pittsburg y la Universidad de Michigan han desarrollado un recolector de energía biomecánica que genera electricidad al caminar y que requiere un esfuerzo mínimo para el usuario. El dispositivo ortopédico mecánico es montado en la rodilla y selectivamente recoge la energía que se pierde cuando la persona frena la rodilla después de mover la pierna hacia adelante para dar un paso. El mecanismo funciona en gran medida como las cargas regenerativas del freno en la batería de algunos vehículos híbridos, estos recogen la energía cinética que, de otra manera, se disiparía como calor cuando disminuye la velocidad de un vehículo.

Es bien sabido que el cuerpo humano es una rica fuente de energía. Una persona de tamaño promedio almacena en su grasa corporal energía a la par de una batería de mil kilogramos. El humano usa su musculatura para convertir esta energía química almacenada en trabajo mecánico con eficiencias hasta del veinticinco por ciento. Muchos dispositivos han sido creados para producir electricidad aprovechando la capacidad mecánica del humano, como generadores manuales, lamparas, radios, cargadores telefónicos, etc. Sin embargo estos necesitan que el usuario centre su atención en la generación de la energía misma, en vez de tener la libertad de dedicarse a otras actividades durante este periodo, con lo que resulta en pequeñas cosechas de energía.

El dispositivo creado es en esencia un chasis de aluminio y un generador montado en una rodilla ortopédica, con un peso de aproximadamente 1.6 kg, situado uno en cada rodilla del usuario. Su engranaje interno convierte la baja velocidad y alto torque en la rodilla, en alta velocidad y bajo torque al generador, cuenta con un embrague de una sola vía que permite el enganchamiento selectivo durante la extensión de la rodilla únicamente y desenganche durante la flexión.

Aun cuando este tipo de dispositivos están en la etapa de diseño, tratando de disminuir costos, peso del equipo, mayor eficiencia, entre otros; el potencial de aplicación de estas tecnologías es prometedor, entre sus aplicaciones principales se planea usar en dispositivos de comunicación, prótesis ortopédicas artificiales y otros artefactos de uso común.

Links:

http://www.technologyreview.com/Infotech/20177/page1/?a=f

http://www.youtube.com/watch?v=ckaZ5-mrsPM