1. Generadores:
* Principio: Este es el método más común. Los generadores usan la ley de inducción electromagnética de Faraday. Cuando un conductor se mueve a través de un campo magnético, se induce una fuerza electromotriz (EMF), lo que hace que los electrones fluyan y generen electricidad.
* Cómo funciona:
* Generadores giratorios: Una turbina (alimentada por viento, agua, vapor, etc.) gira una bobina de alambre dentro de un campo magnético. El flujo magnético cambiante a través de la bobina induce una corriente alterna (AC).
* Generadores lineales: Un motor lineal (como el que se usa en un ferrocarril) mueve un conductor a lo largo de un campo magnético, generando electricidad.
* Ejemplos: Centrales eléctricas, turbinas eólicas, presas hidroeléctricas.
2. Efecto piezoeléctrico:
* Principio: Ciertos materiales (como cuarzo, cerámica) producen una carga eléctrica cuando se someten a estrés mecánico (compresión o flexión).
* Cómo funciona: La tensión mecánica deforma la estructura cristalina del material, causando separación de carga y creando un potencial eléctrico.
* Ejemplos: Sensores piezoeléctricos (en micrófonos, acelerómetros, etc.), dispositivos de recolección de energía (convertir vibraciones o presión en electricidad).
3. Inducción electromagnética:
* Principio: Este método utiliza el principio de la ley de Faraday, pero en lugar de un conductor en movimiento, un campo magnético cambiante induce una corriente.
* Cómo funciona: Se crea un campo magnético que varía en el tiempo cerca de una bobina de alambre, lo que induce una corriente. El campo magnético cambiante puede ser producido por:
* imanes en movimiento: Un imán que se mueve cerca de una bobina crea un campo magnético cambiante.
* Corriente alterna: Una corriente alterna que fluye a través de una bobina crea un campo magnético pulsante.
* Ejemplos: Transformadores, sensores inductivos, carga inalámbrica.
4. Efecto triboeléctrico:
* Principio: Este método implica la transferencia de electricidad estática a través del contacto y la separación de materiales con diferente electronegatividad.
* Cómo funciona: Cuando dos materiales con diferentes cargas entran en contacto y luego se separan, un material gana electrones y se carga negativamente, mientras que el otro pierde electrones y se carga positivamente. Esta separación de carga crea una diferencia de potencial eléctrico que puede usarse para generar electricidad.
* Ejemplos: Nanogeneradores triboeléctricos (TENGS), que utilizan el efecto triboeléctrico para generar electricidad a partir de diversas formas de energía mecánica (como el movimiento humano, el viento y las ondas de agua).
5. Generadores termoeléctricos:
* Principio: Este método utiliza el efecto Seebeck, donde una diferencia de temperatura en una unión de dos materiales diferentes provoca un potencial eléctrico.
* Cómo funciona: La energía térmica de una fuente se aplica a un lado de la unión, mientras que el otro lado se mantiene a una temperatura más baja. Esta diferencia de temperatura hace que los electrones fluyan del lado caliente al lado frío, generando una corriente eléctrica.
* Ejemplos: Recuperación de calor residual, generadores termoeléctricos para aplicaciones de energía remota.
La elección del método depende de la fuente de energía cinética, la potencia de salida deseada y otros factores como la eficiencia y el costo.
