Energía con cáscaras de nuez: desarrollan un generador que transforma residuos agrícolas y gotas de agua en electricidad

El dispositivo, bautizado como WEG (Water-Evaporated Generator), representa una solución de bajo costo y alta sostenibilidad para abastecer pequeños aparatos electrónicos en zonas remotas o sin acceso a la red eléctrica.

Cómo funciona el WEG: arquitectura natural al servicio de la energía

El generador aprovecha la microestructura interna de la cáscara de nuez, que contiene una red de canales porosos diseñados por la naturaleza para transportar agua y nutrientes. Al depositar una gota de agua, esta se evapora y circula por los poros, movilizando iones cargados eléctricamente.

Al interactuar con la superficie, se produce un desequilibrio de carga que genera electricidad, captada por dos electrodos.

“Todo ocurre con nada más que una gota de agua y la arquitectura natural de la cáscara, sin necesidad de triturar, remojar ni procesos complejos”, explicó Nazmul Hossain, líder del proyecto y candidato a doctorado en ingeniería mecánica y mecatrónica.

De la avellana a la nuez común: selección de biomateriales para eficiencia en energía

La inspiración surgió al observar la estructura interna de una cáscara de avellana con un microscopio electrónico. Tras ensayos con distintos frutos secos, se concluyó que la nuez común ofrecía el mayor potencial en energía.

Para mejorar el rendimiento, las cáscaras fueron limpiadas, tratadas, pulidas y cortadas en formas precisas, y se integraron en una carcasa impresa en 3D.

Al conectar cuatro unidades WEG, el sistema logró alimentar una calculadora, demostrando su viabilidad como fuente energética portátil.

Bioenergía educativa y circular: el valor de los residuos agrícolas

Las cáscaras de frutos secos son residuos agrícolas abundantes, con bajo contenido de humedad y alta disponibilidad en países como Estados Unidos, España e Irán.

Su uso como materia prima para bioenergía no interfiere con la producción alimentaria y permite reducir residuos mientras se exploran alternativas energéticas sostenibles.

Este enfoque también tiene un potencial educativo: permite integrar química, física y ciencias ambientales en proyectos escolares y universitarios, como lo demuestra un estudio publicado en Science in School, donde estudiantes europeos realizaron experimentos con cáscaras quemadas para liberar energía.

Aplicaciones futuras: sensores, salud y asistencia en desastres

Las aplicaciones potenciales del WEG incluyen sensores ambientales para monitoreo forestal, dispositivos portátiles de salud y equipos de emergencia en zonas sin electricidad. El principio de funcionamiento permite que el generador utilice humedad ambiental, lluvia o transpiración humana como fuente energética.

Actualmente, el equipo trabaja en versiones portátiles del dispositivo y en nuevos materiales sostenibles, como la madera, para ampliar el abanico de opciones.

Tecnología accesible para una transición energética justa

El proyecto fue publicado en Energy & Environmental Materials y abre nuevas posibilidades para la electrificación descentralizada.

Dirigido por Nazmul Hossain y supervisado por los profesores Norman Zhou y Aiping Yu, el proyecto demuestra que es posible alimentar dispositivos electrónicos con materiales naturales y recursos disponibles, sin depender de infraestructura convencional.

Esta innovación se alinea con el desafío global de avanzar hacia matrices energéticas más sustentables, aprovechando al máximo los residuos agrícolas y promoviendo una transición energética inclusiva y descentralizada.