Un equipo de la EPFL desarrolla un nanodispositivo hidrovoltaico capaz de generar energía constante a partir de evaporación, calor y luz solar, multiplicando por cinco el rendimiento de sistemas anteriores.
Un salto real desde el laboratorio a la aplicación práctica
Investigadores del Laboratorio de Nanociencia para Tecnologías Energéticas (LNET) de la École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) han desarrollado un innovador sistema capaz de producir electricidad continua utilizando únicamente agua salada, calor y luz solar.
El avance se basa en el llamado efecto hidrovoltaico, un fenómeno físico poco explotado hasta ahora que aprovecha la evaporación del agua para generar separación de cargas eléctricas.
A diferencia de otros experimentos previos, este nuevo desarrollo no se limita a acelerar la evaporación. La clave está en que el calor y la radiación solar dirigen activamente el movimiento de iones y electrones, optimizando la producción eléctrica de forma estable y controlada.
Arquitectura en tres capas: el secreto del rendimiento
En 2024, el equipo presentó una plataforma experimental basada en una red de nanopilares de silicio con microcanales que permitían evaporación controlada.
Ahora, el sistema ha evolucionado hacia una arquitectura en tres capas desacopladas:
- Capa de evaporación
- Capa de transporte iónico
- Capa de recogida de carga eléctrica
Esta separación permite optimizar cada fase del proceso sin interferencias, mejorando la eficiencia y la estabilidad a largo plazo, incluso en condiciones de salinidad, calor intenso y exposición solar directa.
Según los investigadores, el sistema puede multiplicar por cinco la producción energética respecto a tecnologías hidrovoltaicas convencionales.
Física aplicada con precisión
El funcionamiento combina varios fenómenos:
- El silicio semiconductor excita electrones bajo luz solar.
- El calor refuerza las cargas negativas en la superficie.
- La evaporación del agua salada provoca desplazamiento de iones.
- Se genera un campo eléctrico en la interfaz líquido–sólido.
El resultado: electricidad real, medible y continua sin necesidad de baterías ni piezas móviles.
El dispositivo alcanza 1 voltio de tensión y una densidad de potencia de 0,25 W/m². Puede parecer modesto frente a una placa solar, pero su ventaja reside en su autonomía, estabilidad y funcionamiento constante.
Protección frente a la degradación
Uno de los problemas clásicos de este tipo de tecnología era la degradación por salinidad y calor. El equipo suizo lo ha resuelto mediante una capa protectora de óxido sobre los nanopilares, que evita reacciones químicas indeseadas y garantiza estabilidad prolongada.
Además, han desarrollado modelos predictivos que permiten optimizar:
- La geometría de los nanopilares
- La concentración de sal
- Las condiciones térmicas y lumínicas
El siguiente paso será perfeccionar el sistema con simuladores solares y control térmico en tiempo real.
Energía distribuida: el verdadero potencial
Este nanodispositivo no está pensado para alimentar ciudades, pero sí encaja perfectamente en el modelo de energía distribuida y autónoma.
Sus aplicaciones potenciales incluyen:
- Sensores ambientales en zonas costeras
- Monitorización agrícola en áreas remotas
- Dispositivos IoT sin mantenimiento
- Redes autónomas de control de calidad del agua
En un mundo donde millones de pequeños dispositivos dependen de baterías, una fuente constante y silenciosa puede tener un impacto acumulado significativo.
Una nueva forma de pensar la energía
Este desarrollo no solo representa un avance tecnológico, sino también un cambio conceptual: energía pequeña pero constante, integrada en el entorno, sin infraestructuras masivas ni dependencia de redes centralizadas.
Pequeña potencia. Gran idea. Y un paso más hacia sistemas energéticos más inteligentes, sostenibles y adaptados al territorio.
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