Cuando el mundo necesita encontrar nuevas formas de energía limpias y renovables, si quiere evitar el catastrófico calentamiento global causado por las actividades humanas, se suma a la lista que ya forman la solar, la eólica, la hidráulica, la geotérmica o la mareomotriz, una nueva posibilidad, una fuerza que sentimos todos los días, pero que hasta ahora a nadie se le había ocurrido cómo aprovechar. La gravedad.

El arquitecto holandés Janjaap Ruijssenaars cree haber descubierto la manera de hacerlo. Se trata de convertir la energía cinética (la del movimiento de los objetos) en eléctrica. Eso ya se sabía y ya se empleaba. Lo novedoso es utilizar la atracción gravitatoria de la Tierra como la energía que genere esa energía cinética. 

El invento transforma la energía cinética que genera el continuo balanceo de un peso

Para lograrlo, un peso de forma alargada situado en la parte alta de un dispositivo es desequilibrado para que se balancee de forma permanente, y ese movimiento constante adelante y atrás va acumulando energía mecánica en un punto situado en la parte inferior del mecanismo.

El invento aporta una forma novedosa de aprovechar la piezoelectricidad –la cualidad de algunos materiales de adquirir una polarización eléctrica–, aprovechable para generar una corriente, cuando son deformados al ser sometidos a presiones mecánicas. Se trata además de un fenómeno reversible, que se vuelve a producir a la inversa cuando los materiales recuperan su forma anterior. Y ya se viene utilizando en aparatos como micrófonos, mesas giratorias, interruptores de equipos electrónicos y encendedores.

“Intuitivamente, pensé que la gravedad tenía que poder ayudar a generar energía, dado que todo es atraído hacia la Tierra. Al desequilibrar un peso apenas estable en la parte superior, usando poca fuerza, se crea una gran fuerza en un punto de la parte inferior. La idea era que esto debía producir algo“, resume el concepto el arquitecto holandés, un innovador que anteriormente había desarrollado proyectos como una cama flotante en un campo magnético o una vivienda fabricada por una impresora 3D.

Presión mecánica

El sistema ideado por Ruijssenaars da una nueva dimensión a los modelos de generación piezoeléctrica ya existentes. Y es altamente eficiente. Sólo una pequeña parte de la energía cinética se pierde en forma de calor debido al rozamiento. “Gracias al uso inteligente de la gravedad, la producción de energía del método que convierte la presión mecánica en energía eléctrica aumenta del 20% al 80%“, revela Theo de Vries, investigador asociado con la Universidad de Twente (Países Bajos), que junto a su colega Jan Holterman, otro especialista en energía piezoeléctrica, ha ayudado al arquitecto a desarrollar su idea desde VIRO, una compañía de ingeniería internacional que resuelve problemas técnicos para el sector industrial.

La profesora Beatriz Noheda, de la facultad de Matemáticas y Ciencias Naturales de la Universidad Real de Groningen, cree que la energía piezoeléctrica formará parte de nuestro futuro. “En situaciones en las que no podamos trabajar de manera sostenible con placas solares o generadores eólicos, quizá podamos usar esta nueva técnica“, opina.

Tras indagar en el potencial de generación energética de la idea, De Vries, Holterman y Ruijssenaars buscan ahora aplicaciones prácticas para el invento, cuya patente se encuentra ya en tramitación. Entre las posibilidades barajan cargadores autónomos para teléfonos móviles, generadores para iluminar viviendas e incluso pequeños electrodomésticos.

La GravityLight alimenta un LED mediante la caída de una carga de 12 kilos

Aunque el uso de la gravedad como fuente de energía es novedoso, ya existe un modelo de lámpara que aprovecha la energía cinética generada por la atracción gravitatoria para dotar de iluminación a viviendas de poblaciones sin recursos y sin acceso a la red eléctrica, lo que constituye una interesante alternativa para el 20% de la población mundial que no dispone de esta posibilidad.

La GravityLight, cuya última versión se ha financiado por medio de una campaña de micromecenazgo, emplea el movimiento de un peso de 12 kilos colocado en una bolsa que se hace descender muy lentamente, a una velocidad de un milímetro por segundo, en una caída total de 1,8 metros.

Este movimiento acciona un piñón que gira también muy lentamente pero con una gran fuerza de torsión. Un tren de engranajes convierte esta fuerza de entrada en una de salida de elevada velocidad que alimenta un motor que acciona un generador a miles de revoluciones por minuto. El mismo aparato emite luz, o puede conectarse a otra fuente de iluminación para alimentarla.

El dispositivo genera un poco menos de una décima de vatio, lo que es suficiente para alimentar dispositivos LED, cuya cada vez mayor eficacia los hace más luminosos que otras fuentes de iluminación que consumen mucha más energía.  Los LED convierten la lámpara gravitatoria en una alternativa mucho más útil, barata y, por supuesto, menos contaminante que las lámparas de queroseno ampliamente utilizadas en las zonas de los países en desarrollo a las que no llega la electricidad.

También es menos peligrosa: las lámparas de mecha abierta causan frecuentes incendios en las precarias viviendas de materiales inflamables que iluminan. Por otra parte, los 780 millones de personas que según el Banco Mundial emplean estas lámparas de combustible inhalan elevadas cantidades de gases tóxicos, equivalentes a fumar dos paquetes de cigarrillos diarios. Y un LED genera hasta cinco veces más luz. No hay color.