El movimiento humano será la fuente de energía del futuro

[wolfbcn]

El Internet de las Cosas es la red imaginada de enlaces de datos que surgirá cuando los objetos cotidianos tengan incorporados diminutos dispositivos de identificación. La idea es que cada paquete en una oficina de correos pueda transmitir su posición, origen y destino para lograr un seguimiento y una distribución más eficiente; que cada producto del supermercado transmita sus ingredientes, precio, fecha de caducidad y demás; que tu smartphone interrogue al contenido de tu nevera y despensa cada vez que entras en la cocina para avisarte de cuándo se va a acabar la leche.

Cada uno de estos objetos logrará pequeñas mejoras en nuestros negocios y nuestro estilo de vida. Y en su conjunto, este Internet de las Cosas transformará completamente la forma en que interactuamos con el mundo que nos rodea. Esa, al menos, es la esperanza.

Pero existe un problema: estos diminutos dispositivos de identificación requieren una fuente de energía. Usar baterías o pilas resultaría caro y poco práctico, así que los científicos esperan cosechar la energía necesaria del entorno, en concreto de la luz y del movimiento humano.

Así que toca preguntarse cuánta energía hay disponible de esta manera. Es algo relativamente fácil de contestar en el caso de las luces de interior (unos 50-100 microvatios por cm2). Pero resulta mucho más difícil valorar cuánta energía hay disponible del movimiento humano.

Esta pregunta ha despertado el interés de Maria Gorlatova y sus compañeros en la Universidad de Columbia en Nueva York (EE.UU.), que han medido la energía cinética disponible de la actividad de 40 individuos en periodos de hasta 9 días. Para hacerlo acoplaron a cada persona dispositivos de captación de energía cinética, básicamente un peso enganchado a un muelle, que registraban su movimiento.

"Que nosotros sepamos, la serie de datos que analizamos es la primera serie de aceleración recogida disponible públicamente para un gran número de participantes", afirman los investigadores.

También midieron la energía disponible del movimiento de objetos como puertas, cajones y lápices para ver cuánta energía se podría sacar.

Los resultados son sorprendentes en muchos casos y en algunos directamente contraintuitivos. Esta es una lista de sus hallazgos:

    El movimiento periódico es rico en energía. Así, escribir con un lápiz genera más energía (10-15 microvatios) que la aceleración asociada con un vuelo de 3 horas, incluyendo el despegue, aterrizaje y las turbulencias, que nunca generaron más de 5 microvatios.

    La mayor parte del tiempo los humanos son pasivos. El 95 por ciento de toda su energía que se puede recolectar se genera durante menos del 7 por ciento del día.

    Caminar genera la misma energía que las luces de interior (unos 150 microvatios). Correr genera unos 800 microvatios.

    Agitar algo intencionadamente genera hasta 3.500 microvatios, 30 veces más que caminar.

    Aunque exige menos esfuerzo, bajar escaleras genera más energía que subirlas, por las mayores aceleraciones implicadas.

    La gente más alta genera un 20 por ciento más de energía que la más baja.

    La diferencia en la producción de energía entre distintas personas depende principalmente de cuánto caminan. El lugar de colocación del sensor en el cuerpo no supone una gran diferencia.

    La mayoría de las personas generan la suficiente cantidad de energía para transmitir datos de forma continua a una tasa de 1 Kb/s (más de 5 microvatios).

Es una serie interesante de resultados. Ya hay ingenieros diseñando algoritmos para gestionar cómo se recoge la energía, se almacena y se usa. Gorlatova y sus compañeros afirman que este tipo de trabajo servirá para hacer que esos algoritmos sean lo más eficientes posible.

Más allá de esto, una pregunta interesante es cuándo empezaremos a ver dispositivos comerciales de recogida de energía. Quizá los primeros candidatos sean el creciente número de sensores de movimiento que hay en el mercado.

Dispositivos como Fitbit y la Fuel Band de Nike han estado registrando continuamente la actividad diaria de miles de individuos desde hace ya algunos años. Será interesante ver cómo las empresas usan estos datos para mejorar sus productos, que en la actualidad requieren cargas regulares o pilas desechables.

Más allá de eso se están invirtiendo importantes cantidades en investigación para el diseño de dispositivos informáticos que operen a unos niveles de energía lo suficientemente bajos como para poder aprovechar la recolección de energía.

Lo que parece que está claro a la vista de este estudio y otros parecidos es que el Internet de las Cosas está en camino y que si el problema de la energía pareció un obstáculo en un momento dado, ya no supone motivo de preocupación.

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