Aunque cuando de luz y sombra se trata, lo habitual en cuestión de energía es valerse solo de la luz para generar electricidad, un sorprendente aparato, el generador de energía por efecto sombra, podría llevar a aprovechar la sombra también para producir electricidad.


El equipo integrado, entre otros, por Tan Swee Ching y Andrew Wee, ambos de la Universidad Nacional de Singapur, ha demostrado la viabilidad de un método que aprovecha la sombra para generar electricidad. Este llamativo concepto abre nuevos enfoques en la generación de energía limpia bajo condiciones de iluminación interior para energizar pequeños dispositivos electrónicos.Basándose en tan singular concepto, los investigadores han creado un aparato descrito como “generador de energía por efecto sombra“, que aprovecha el contraste de iluminación entre las zonas iluminadas y las sombreadas para generar electricidad.
El dispositivo sirve para realizar dos funciones. Una es valerse del contraste de iluminación en zonas ocupadas parcialmente por una sombra para generar electricidad. La otra es servir como un sensor de proximidad autoenergizado para monitorizar los objetos que pasan.

El generador de energía por efecto sombra comprende un conjunto de células para dicha función dispuestas en una película plástica flexible y transparente. En el prototipo de pruebas, cada célula de generación de energía por efecto sombra es una fina película de oro depositada en una oblea de silicio. Con los ajustes de diseño convenientes, será posible fabricar generadores de energía por efecto sombra con un costo más bajo que el de las células solares de silicio comerciales. El equipo de investigación y desarrollo ya ha utilizado el prototipo de generador de energía por efecto sombra en experimentos para poner a prueba la eficiencia del dispositivo como generador y también como sensor autoenergizado.Cuando toda la célula de generador de energía por efecto sombra está iluminada o en la sombra, la cantidad de electricidad generada es muy baja o nula. Cuando solo una parte de la célula está iluminada, se genera una cantidad significativa de electricidad. Wee y sus colegas han comprobado que el área de superficie óptima para la generación de electricidad es cuando la mitad de la célula de generación de energía por efecto sombra está iluminada y la otra mitad a la sombra, ya que esto da suficiente área para la generación de carga y la recolección respectivamente.


Basándose en experimentos de laboratorio, el generador de energía por efecto sombra de cuatro células que ha preparado el equipo es dos veces más eficiente cuando se compara con las células solares de silicio comerciales, bajo el efecto del desplazamiento de las sombras. La energía recolectada del generador de energía por efecto sombra en presencia de sombras creadas bajo condiciones de iluminación interior es suficiente para alimentar un reloj digital.
El equipo también ha demostrado que el generador de energía por efecto sombra puede servir de sensor autoenergizado para vigilar objetos en movimiento. Cuando un objeto pasa ante el generador de energía por efecto sombra, proyecta una sombra intermitente sobre el dispositivo y activa el sensor que registra su presencia y su movimiento.Los dispositivos electrónicos móviles como los teléfonos inteligentes, las gafas inteligentes y los relojes electrónicos requieren un suministro de energía eficiente y constante. Como estos dispositivos se usan tanto en interiores como en exteriores, las fuentes de energía que se pueden llevar puestas y que sean capaces de aprovechar tanto la luz ambiental de exteriores como la de interiores podrían mejorar mucho la autonomía energética de estos dispositivos. Mientras que las células solares disponibles comercialmente pueden desempeñar esta función al aire libre, su eficiencia en el aprovechamiento de la energía disminuye significativamente en interiores, donde la luz solar llega con menos fuerza y las sombras son más comunes y persistentes. El uso de generadores de energía por efecto sombra permitiría aprovechar la energía tanto de la iluminación directa como de las sombras asociadas a las bajas intensidades de luz, para maximizar la eficiencia de la recolección de energía.

Este artículo fue publicado originalmente por NCYT