Los científicos han creado banderas que pueden generar energía eléctrica utilizando energía eólica y solar.

Las nuevas banderas de captación de energía eólica y solar se han desarrollado utilizando tiras piezoeléctricas flexibles y células fotovoltaicas flexibles.

Las tiras piezoeléctricas permiten que la bandera genere energía a través del movimiento, mientras que la fotovoltaica es el método más conocido de aprovechar la energía eléctrica mediante el uso de células solares.

El estudio, realizado por investigadores de la Universidad de Manchester, es el más avanzado de su tipo hasta la fecha y el primero en cosechar simultáneamente energía eólica y solar utilizando banderas invertidas. La investigación ha sido publicada en la revista Applied Energy.

Las banderas de recolección de energía recientemente desarrolladas son capaces de alimentar sensores remotos y dispositivos electrónicos portátiles a pequeña escala que se pueden utilizar para la detección ambiental, como para monitorear la contaminación, niveles de sonido y calor, por ejemplo.

El objetivo del estudio es permitir soluciones de recolección de energía económicas y sostenibles que se puedan implementar y dejar que generen energía con poca o ninguna necesidad de mantenimiento. La estrategia se conoce como "desplegar y olvidar" y este es el modelo anticipado que adoptarán las llamadas ciudades inteligentes al utilizar sensores remotos.

Jorge Silva-León, de la Escuela de Mecánica de Manchester, Ingeniería aeroespacial y civil y autor principal del estudio, dice:"Bajo la acción del viento, las banderas que construimos se doblan de un lado a otro de manera repetitiva, también conocidas como oscilaciones de ciclo límite. Esto los hace perfectamente adecuados para la generación de energía uniforme a partir de la deformación de materiales piezoeléctricos. Simultaneamente, los paneles solares aportan un doble beneficio:actúan como una masa desestabilizadora que desencadena la aparición de movimientos de aleteo a velocidades del viento más bajas, y, por supuesto, pueden generar electricidad a partir de la luz ambiental.

Dr. Andrea Cioncolini, coautor del estudio, agregó:"Las energías eólica y solar suelen tener intermitencias que tienden a compensarse entre sí. El sol no suele brillar durante las tormentas, mientras que los días tranquilos con poco viento suelen asociarse con un sol brillante. Esto hace que las energías eólica y solar sean especialmente adecuadas para la recolección simultánea, con miras a compensar su intermitencia ".

El equipo utilizó y desarrolló técnicas de investigación únicas, como imágenes de video rápidas y seguimiento de objetos con análisis de datos avanzados para demostrar que sus banderas funcionaban.

Las cosechadoras desarrolladas se probaron con velocidades de viento que varían de 0 m / s (calma) a aproximadamente 26 m / s (tormenta / vendaval completo) y exposición constante a la luz de 1,8 kLux. simulando una amplia gama de condiciones ambientales. En estas condiciones de funcionamiento, Se generaron salidas de potencia totales de hasta 3-4 milivatios.

Dr. Mostafa Nabawy, coautor del estudio, dice:"Nuestras banderas invertidas piezo / solares eran capaces de generar suficiente energía para una gama de sensores y componentes electrónicos de baja potencia que operan en el rango de potencia de micro-Watt a mili-Watt dentro de una serie de posibles aplicaciones prácticas en aviónica, ubicaciones remotas terrestres y marítimas, y ciudades inteligentes. Esperamos seguir desarrollando el concepto para admitir aplicaciones que demanden más energía, como una estación de carga de generación de energía ecológica para dispositivos móviles ".

Dr. Alistair Revell, coautor del trabajo, destaca las direcciones de investigación actuales y futuras diciendo:"Actualmente estamos haciendo uso de un marco computacional novedoso para el modelado y la simulación desarrollado en la Universidad de Manchester, sobre la base de una larga tradición de dinámica de fluidos computacional en el grupo. El uso de computadoras para modelar interacciones fluido-estructura se conoce cada vez más como ingeniería virtual, y juega un papel clave en el desarrollo de dispositivos al reducir el número de modelos que deben fabricarse y probarse físicamente.