Pensándolo bien...

Cuando pensamos en energías renovables, la imaginación suele proyectar imágenes de vastos parques solares, filas de aerogeneradores o enormes presas hidroeléctricas que transforman la naturaleza en potencia eléctrica. Sin embargo, algunas de las transformaciones más prometedoras del siglo XXI están ocurriendo a escalas tan pequeñas que apenas pueden verse sin un microscopio. Esta nueva visión de la energía parte de una idea revolucionaria: los materiales no son meros soportes pasivos, sino agentes capaces de transformar la energía de su entorno, a través de vibraciones, humedad, calor residual, movimiento molecular, etc. en electricidad utilizable. En lugar de depender de infraestructuras gigantescas, hay científicos y técnicos que imaginan un mundo en el que cada superficie, tejido o dispositivo pueda generar la energía que necesita mediante la interacción directa con su ambiente.

Una de las opciones se centra en convertir fuentes ambientales de energía, como el movimiento de las moléculas de agua, pequeñas diferencias de temperatura o incluso las vibraciones mecánicas de superficies, en corriente eléctrica útil. La clave está en los materiales inteligentes, diseñados a nivel nanométrico para captar y redirigir flujos energéticos diminutos que normalmente se pierden en el entorno. Los resultados abren un horizonte que hasta hace poco pertenecía a la ciencia ficción: dispositivos portátiles alimentados por la humedad del aire, sensores capaces de funcionar indefinidamente con cambios térmicos mínimos, o sistemas industriales que aprovechan el movimiento mecánico para impulsar reacciones químicas sin gasto adicional de energía.

El Dr. Sherrell , que lidera   un grupo de investigación  en el Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT), está explorando una frontera inédita de la energía: la captura, conversión y utilización de fuentes energéticas ambientales a microescala, justo en el lugar donde se necesitan, sin conexión a la red eléctrica ni baterías voluminosas. Amplía el alcance de esta visión con una pregunta provocadora: “¿Podemos fabricar un material que capture CO₂ del aire simplemente mediante el viento que sopla?” Su trabajo busca combinar la recuperación energética ambiental con la captura directa de carbono, de modo que la energía que fluye en la atmósfera pueda emplearse simultáneamente para reducir los gases de efecto invernadero.

El grupo de investigación está avalado por sus propios logros y ya han desarrollado prototipos funcionales capaces de demostrar que los principios son viables. Entre sus avances destacan tres innovaciones de enorme potencial, como es la captura de agua dulce del aire mediante luz solar y han diseñado materiales porosos y fototérmicos que, al exponerse al sol, condensan la humedad ambiental para generar agua potable. Esta tecnología, autónoma y de bajo costo, podría tener aplicaciones inmediatas en regiones áridas o en contextos humanitarios. Han desarrollado un sistema de aprovechamiento del calor residual mediante compuestos ecológicos, que en lugar de utilizar los tradicionales “forever chemicals” (compuestos perfluorados extremadamente persistentes y tóxicos), el equipo ha desarrollado alternativas sostenibles que transforman pequeños gradientes de temperatura en electricidad. Estos materiales termoeléctricos verdes podrían alimentar sensores industriales o electrónicos portátiles, eliminando la necesidad de baterías convencionales. También ha desarrollado un método de reciclaje del poliestireno en membranas funcionales, mediante el cual a partir del poliestireno desechado o desechable, uno de los plásticos conocidos más problemáticos lograron su revalorización, transformándolo en membranas multifuncionales capaces de dividir el agua (produciendo hidrógeno), limpiar contaminantes y generar energía en procesos electroquímicos. Las propuestas tienen en común la modificación de las interfases de los materiales que interactúan durante el movimiento, es decir, que se trata de una exploración de la física del contacto y de la química de superficies para aorovecharlas como nuevas fuentes energéticas.

La cuestión es que A primera vista, estas innovaciones pueden parecer pequeñas en escala: cantidades diminutas de electricidad generadas a partir de humedad, fricción o calor ambiental. Sin embargo, su impacto acumulativo puede ser enorme. En un mundo que demanda millones de sensores, dispositivos médicos, microchips y sistemas autónomos, la energía local, continua y sostenible es una revolución silenciosa. Si cada sensor, cada prenda inteligente o cada módulo de control industrial pudiera autoalimentarse con su entorno, las necesidades globales de almacenamiento energético se reducirían drásticamente. Esta visión encaja en la tendencia emergente hacia microrredes distribuidas, donde la generación y el consumo de energía se producen simultáneamente en el mismo punto, eliminando pérdidas por transmisión y dependencia de infraestructuras centralizadas.

A escala industrial, estos avances podrían aumentar la eficiencia de procesos químicos, prolongar la vida útil de equipos y disminuir el desperdicio energético. En contextos rurales o en entornos extremos, como estaciones meteorológicas remotas o misiones espaciales, los sistemas autónomos basados en energía ambiental ofrecerían independencia y resiliencia.

El concepto central que une estas investigaciones es el de materiales activos: estructuras diseñadas para interactuar dinámicamente con su entorno. Estos materiales pueden captar energía mecánica del viento, transformar variaciones térmicas en electricidad o catalizar reacciones químicas usando únicamente energía ambiental. En lugar de depender de circuitos externos o baterías, los materiales se convierten ellos mismos en máquinas energéticas microscópicas. La frontera entre ingeniería, biología y física se difumina: un textil puede comportarse como un generador, una superficie puede almacenar carga eléctrica, una membrana puede filtrar, producir y autorrepararse.

Este tipo de investigación inaugura una biofísica de la materia aplicada, en la que las propiedades de las interfaces: contacto, fricción, humedad, rugosidad se transforman en herramientas de generación energética. Los materiales del futuro no solo servirán para construir, sino también para alimentar los sistemas que integran. Más allá de su sofisticación tecnológica, estas investigaciones apuntan a un objetivo ético y ambiental: descentralizar la energía y reducir su huella ecológica. Las baterías de litio, los paneles fotovoltaicos y las turbinas eólicas, aunque fundamentales, implican costes ecológicos y sociales significativos: minería intensiva, consumo de recursos finitos y gestión compleja de residuos.

Se trata ahora de tecnologías basadas en materiales reciclados, procesos de baja energía y mecanismos pasivos de conversión. Su producción y mantenimiento requieren menos recursos y podrían integrarse en los ciclos naturales sin generar residuos tóxicos. Además, la idea de energía localizada tiene una dimensión de justicia ambiental: permitiría a comunidades aisladas o en desarrollo acceder a energía sin depender de redes eléctricas costosas o contaminantes. Una simple superficie textil, una pared o una lámina en movimiento podrían convertirse en fuentes autónomas de energía limpia. Se delinea una visión del futuro en la que la energía no se concentra en centrales eléctricas, sino que emerge de cada objeto, edificio y organismo. En este paradigma, los dispositivos electrónicos, los materiales arquitectónicos e incluso las infraestructuras agrícolas se vuelven energéticamente inteligentes, capaces de ajustar su producción y consumo en tiempo real.

Este modelo de inteligencia energética distribuida podría transformar radicalmente la sostenibilidad urbana e industrial. Los sensores alimentados por humedad o calor ambiental podrían monitorizar de forma continua los cultivos, las redes de transporte o la calidad del aire sin requerir mantenimiento. Las prendas y dispositivos personales podrían autoabastecerse, y los edificios podrían generar energía desde sus fachadas.

Se trata, en definitiva, de pasar de una cultura de la extracción a una cultura de la interacción, donde la energía se genera mediante colaboración con el entorno, no a costa de él. Cada molécula de agua, cada vibración y cada soplo de viento contienen un potencial energético que solo requiere ingenio para ser liberado. La verdadera revolución energética no vendrá más de grandes infraestructuras, sino de tecnologías pequeñas, inteligentes y ubicuas capaces de integrar energía, materia y vida en una misma red.

Así, el futuro de la sostenibilidad podría depender menos de los gigantescos parques solares y más de la danza invisible de los átomos, donde la ciencia convierte lo imperceptible en poder útil. En esa escala diminuta, pero decisiva, se está construyendo la nueva frontera de la energía humana.