1 00:00:00,240 --> 00:00:06,559 Buenas tardes, soy Alí Anuar y en esta presentación voy a hablar sobre el tema del proyecto, que son los nanogeneradores. 2 00:00:07,620 --> 00:00:11,699 Bien, la idea de este proyecto surge a raíz de la situación actual en la que nos encontramos. 3 00:00:11,699 --> 00:00:13,660 Estamos en una situación de transición energética. 4 00:00:14,199 --> 00:00:20,940 No estamos abandonando el uso de los combustibles fósiles, debido a que son limitados y que contaminan el medio ambiente, al uso de las energías renovables. 5 00:00:21,140 --> 00:00:25,859 El problema de estas es que, pues, dependen de la climatología y esta no la controlamos. 6 00:00:25,940 --> 00:00:28,699 De tal manera que habrá momentos donde tengamos menos energía de la que demandemos. 7 00:00:28,699 --> 00:00:33,479 demandemos y eso provocaría un colapso de nuestro sistema de vida actual. Y es ahí 8 00:00:33,479 --> 00:00:37,560 donde entran los nanogeneradores. Pero antes de hablar de por qué los nanogeneradores 9 00:00:37,560 --> 00:00:43,100 como nanogeneradores pueden ayudar a solucionar este problema, primero vamos a ver qué son. 10 00:00:44,500 --> 00:00:47,880 Bien, los nanogeneradores son dispositivos que transforman la energía resuelva del ambiente 11 00:00:47,880 --> 00:00:52,719 en energía eléctrica y llevan el perfil fonano debido a que generan cantidades de 12 00:00:52,719 --> 00:00:56,380 energía mucho más pequeñas que los generadores tradicionales que alimentan nuestra red eléctrica. 13 00:00:56,380 --> 00:00:58,399 Tienen tres partes 14 00:00:58,399 --> 00:00:59,820 La más importante es el transductor 15 00:00:59,820 --> 00:01:02,359 Que es esta parte que transforma la energía residual del ambiente 16 00:01:02,359 --> 00:01:03,799 En energía eléctrica 17 00:01:03,799 --> 00:01:06,000 Luego también tenemos 18 00:01:06,000 --> 00:01:07,620 Lo que sería el sistema de almacenamiento de energía 19 00:01:07,620 --> 00:01:10,579 Para almacenar la energía transformada 20 00:01:10,579 --> 00:01:12,079 Y luego tenemos el sistema de control 21 00:01:12,079 --> 00:01:13,980 Que controla la entrada de dicha energía 22 00:01:13,980 --> 00:01:15,180 Al sistema de almacenamiento 23 00:01:15,180 --> 00:01:18,239 Estos almacenamientos pueden aprovechar distintos efectos 24 00:01:18,239 --> 00:01:20,359 Para transformar la energía residual del ambiente 25 00:01:20,359 --> 00:01:21,180 En energía eléctrica 26 00:01:21,180 --> 00:01:22,459 Y es por eso que tenemos para esto 27 00:01:22,459 --> 00:01:25,319 Tenemos los almacenadores piezoeléctricos 28 00:01:25,319 --> 00:01:28,219 los cuales generan una corriente eléctrica de deformarse. 29 00:01:28,739 --> 00:01:30,560 Luego también tendríamos los nanoceneradores criboeléctricos, 30 00:01:30,640 --> 00:01:34,920 en los cuales se genera una diferencia de potencial al hacer fricción entre dos materiales. 31 00:01:35,599 --> 00:01:37,000 Tenemos los nanoceneradores criboeléctricos, 32 00:01:37,239 --> 00:01:40,659 en los cuales se genera una corriente eléctrica al variar la temperatura. 33 00:01:41,200 --> 00:01:43,739 Y también tendríamos los nanoceneradores termoeléctricos, 34 00:01:43,879 --> 00:01:47,239 en los cuales si tenemos dos metales unidos por dos extremos, 35 00:01:47,760 --> 00:01:49,680 si en un extremo hay más temperatura que en el resto, 36 00:01:49,939 --> 00:01:52,219 y en otro extremo hay menos temperatura que en el resto, 37 00:01:52,480 --> 00:01:55,200 pues se genera una corriente eléctrica que hay que aprovechar. 38 00:01:55,319 --> 00:02:15,560 Y luego también tendríamos las células solares, en las cuales se aprovecha el efecto fotovoltaico, donde la luz al incidir se desprenden electrones y huecos, que acaban creando una diferencia de potencial que aprovechamos, y los analógicos electromagnéticos, que se rigen por las leyes de Faraday, y que donde el movimiento de un campo magnético induce una corriente eléctrica en el estado que aprovechamos. 39 00:02:16,500 --> 00:02:20,240 Además, de estos nanogeneradores también tendríamos los híbridos, los cuales convían varios de estos tipos, 40 00:02:21,300 --> 00:02:25,659 lo cual los hace muy versátiles para las aplicaciones, que es de lo siguiente que vamos a hablar. 41 00:02:26,680 --> 00:02:30,000 En cuanto a las aplicaciones, pues tenemos en primer lugar la generación de energía a pequeña escala, 42 00:02:30,000 --> 00:02:35,819 donde nuestros pasos pueden alimentar desde las luces de esta sala hasta cargar pequeños dispositivos como un MP3. 43 00:02:36,460 --> 00:02:39,539 Dentro de esta línea también tenemos lo que serían los sensores autoalimentados. 44 00:02:39,539 --> 00:02:47,199 La diferencia con los sensores convencionales es que los sensores convencionales requieren de un circuito externo que los vaya alimentando para que funcionen. 45 00:02:47,620 --> 00:02:54,259 Estos no lo requieren, lo cual hace que sean más cómodos, ya que requieren un menor coste debido a que no pueden prescindir de ese circuito externo, 46 00:02:55,020 --> 00:03:00,500 además de que necesitan menos espacio y no requieren ir cargándolos, lo cual los hace muy cómodos. 47 00:03:00,960 --> 00:03:06,159 Y estos sensores se pueden usar para muchas aplicaciones, como puede ser el que se muestra en la imagen donde se emite la frecuencia caloriata. 48 00:03:07,159 --> 00:03:11,639 Además de aplicaciones de energía a pequeña escala, también tenemos aplicaciones de energía a gran escala, 49 00:03:11,719 --> 00:03:13,780 sobre todo aprovechando lo que se conoce como la energía azul. 50 00:03:14,419 --> 00:03:18,740 La energía azul es la energía que hay en mares y océanos, la de las corrientes marinas y de las olas. 51 00:03:20,039 --> 00:03:25,580 Y se calcula que aproximadamente se desperdician en esta energía unos 32 teravatios al año, 52 00:03:25,780 --> 00:03:27,919 lo cual a día de hoy duplica la demanda mundial de energía. 53 00:03:29,000 --> 00:03:33,319 El problema que se tiene indiguamente con este tipo de energía es que se usan mal los generadores electromagnéticos. 54 00:03:33,319 --> 00:03:43,120 El problema de estos es que requieren grandes infraestructuras como estas y que tienen una muy baja eficiencia a bajas frecuencias, como se muestra en este gráfico, donde los señales retomadicos son los EMG. 55 00:03:44,379 --> 00:03:55,139 Ahora bien, con los nanogeneradores la cosa cambia, ya que tienen una mayor eficiencia a bajas frecuencias, como se muestra en el gráfico de la línea azul, y tienen un menor coste de fabricación y de mantenimiento. 56 00:03:56,659 --> 00:03:59,800 Visto esto, ya podemos pasar a los ensayos plásticos que se han realizado en este trabajo. 57 00:04:00,460 --> 00:04:04,759 En este proyecto se han realizado dos nanogeneradores, uno piezoeléctrico y otro triboeléctrico. 58 00:04:04,759 --> 00:04:09,080 Con las características de que se han usado materiales caseros accesibles a cualquier persona 59 00:04:09,080 --> 00:04:14,639 y técnicas de fabricación también bastante simples y que cualquier persona puede llevar a cabo en sus hogares. 60 00:04:15,180 --> 00:04:17,240 Para ello se han usado los siguientes materiales. 61 00:04:17,860 --> 00:04:21,360 Los electrodos se han hecho mediante dos monedas de 2 céntimos y dos cables. 62 00:04:21,779 --> 00:04:24,180 Luego se ha usado un multímetro para medir la corriente eléctrica 63 00:04:24,180 --> 00:04:27,819 y luego se han usado materiales que están en naranja para el nanogenerador triboeléctrico, 64 00:04:27,819 --> 00:04:30,860 siendo estos el cuero sintético, el teflón y el papel de aluminio 65 00:04:30,860 --> 00:04:33,199 que son los materiales con los que se ha ejercido fricción 66 00:04:33,199 --> 00:04:36,959 y luego tendríamos el azúcar de caña como el material piezoeléctrico 67 00:04:36,959 --> 00:04:39,839 y la jeringa de 20 mililitros que es el recipiente de este azúcar 68 00:04:39,839 --> 00:04:44,360 y que se han usado estos materiales azules para tener el nanogenador piezoeléctrico 69 00:04:44,360 --> 00:04:47,100 Visto esto ya podemos pasar a la fabricación 70 00:04:47,100 --> 00:04:49,959 El primer nanogenador que se hizo fue el piezoeléctrico 71 00:04:49,959 --> 00:04:53,480 Para ello se cogieron las dos monedas, se perforaron y se soldaron los cables 72 00:04:53,480 --> 00:04:54,939 para poder así hacer los electrodos 73 00:04:54,939 --> 00:05:08,939 Luego, lo que se hizo fue introducir uno de los electrodos en la jeringa, se puso encima azúcar y sobre el azúcar se puso el otro electrodo, quedando así el azúcar encerrado entre los dos electrodos, como se muestra en el montaje. 74 00:05:08,939 --> 00:05:19,939 Después de este nanogenerador se hizo el nanogenerador triboeléctrico. En este se reutilizaron los electrodos ya hechos y lo que se hizo fue recubrirlos de los materiales anteriormente mencionados, 75 00:05:19,939 --> 00:05:21,819 teniendo así al teflón como material 76 00:05:21,819 --> 00:05:23,120 que va a acumular cargas negativas 77 00:05:23,120 --> 00:05:25,399 y luego como material que va a acumular cargas positivas 78 00:05:25,399 --> 00:05:27,180 tenemos en un ensayo que usamos 79 00:05:27,180 --> 00:05:29,319 el cuero sintético y en el otro el aluminio 80 00:05:29,319 --> 00:05:31,920 debido a que ambos materiales eran de fácil acceso 81 00:05:31,920 --> 00:05:33,240 eran bastante accesibles 82 00:05:33,240 --> 00:05:35,379 y pues queríamos ver también la velocidad 83 00:05:35,379 --> 00:05:38,000 de la silla hidroeléctrica que está en el anexo del trabajo 84 00:05:38,000 --> 00:05:41,680 de esta manera ya podemos pasar a lo que serían las pruebas 85 00:05:41,680 --> 00:05:44,579 primero se hicieron las pruebas del nanogenerador piezoeléctrico 86 00:05:44,579 --> 00:05:46,240 en estas pruebas como se puede observar 87 00:05:46,240 --> 00:05:48,879 tenemos unos 118 milivoltios 88 00:05:48,879 --> 00:05:52,740 de salida sin presionar el azúcar. 89 00:05:53,139 --> 00:05:55,100 Y una vez presionado tenemos 105 milivoltios. 90 00:05:55,759 --> 00:05:57,839 Ahora bien, estos resultados hay que explicarlos bastante. 91 00:05:58,439 --> 00:06:04,759 Ya que hicimos unas primeras pruebas con el nanogenador anteriormente descrito fuera de cámaras. 92 00:06:05,240 --> 00:06:08,959 Y se vio que este no se deformaba y que al no deformarse no generaba una corriente eléctrica. 93 00:06:09,860 --> 00:06:13,459 Ahora bien, lo que se hizo para remediar esto fue añadir algo de agua. 94 00:06:13,459 --> 00:06:17,899 Al añadir algo de agua, el azúcar se adquiría propiedades generales a las del barro 95 00:06:17,899 --> 00:06:21,399 y era más deformable, de esta manera generaba una corriente eléctrica. 96 00:06:21,560 --> 00:06:26,060 De esta manera, sus menos 118 milivoltios iniciales eran los eléctrolitos que se forman en el agua 97 00:06:26,060 --> 00:06:33,959 y luego tendríamos una corriente eléctrica de 13 milivoltios que hace que al final el multímetro indique sus menos 105 milivoltios. 98 00:06:35,300 --> 00:06:38,000 Después de estas pruebas se hicieron las pruebas de nanogenerador tibioeléctrico 99 00:06:38,000 --> 00:06:42,540 donde se hizo fricción entre los dos materiales unas 10 veces 100 00:06:42,540 --> 00:06:46,519 y luego se anotó el resultado que indicaba el multímetro en una hoja 101 00:06:46,519 --> 00:06:48,220 Esto se realizó durante 20 veces. 102 00:06:48,800 --> 00:06:53,660 De esta manera podríamos ver la media del rendimiento que ofrecían estos anogeneradores 103 00:06:53,660 --> 00:06:58,920 y así poder tener una idea más acertada del rendimiento que tienen. 104 00:06:59,740 --> 00:07:01,680 Y tendríamos los siguientes resultados. 105 00:07:01,839 --> 00:07:05,759 Tenemos como que el generador que más produce, el anogenerador fisiolítrico, con 13 milivoltios. 106 00:07:06,699 --> 00:07:08,779 Si desde este tenemos con 1,93 milivoltios, 107 00:07:09,339 --> 00:07:11,319 anogenerador fisiolítrico con electrodo de cuero. 108 00:07:11,319 --> 00:07:18,199 Y finalmente, con 0,81 milivoltios, al nanogenerador fibroeléctrico con el electrodo de aluminio. 109 00:07:19,040 --> 00:07:26,379 Estos estos eran los esperados, ya que en la serie fibroeléctrica, pues el cuero acumula más cargas positivas que el aluminio. 110 00:07:27,459 --> 00:07:35,560 Además, ya como conclusión de esta parte de práctica, se puede ver que si bien es posible realizar nanogeneradores con materiales caseros y técnicas artesanales, 111 00:07:35,560 --> 00:07:38,300 en la realidad son muy poco eficientes 112 00:07:38,300 --> 00:07:40,120 y nos rentan, ya que estamos hablando 113 00:07:40,120 --> 00:07:42,040 apenas del orden de milivoltios, lo cual no sirve 114 00:07:42,040 --> 00:07:44,379 para satisfacer ninguna de nuestras necesidades 115 00:07:44,379 --> 00:07:46,420 Ahora bien, con materiales 116 00:07:46,420 --> 00:07:48,519 más avanzados, con materiales mejor preparados 117 00:07:48,519 --> 00:07:50,100 para generación de electricidad y con técnicas 118 00:07:50,100 --> 00:07:52,139 más avanzadas, pues 119 00:07:52,139 --> 00:07:54,300 se pueden obtener unos rendimientos muy superiores 120 00:07:54,300 --> 00:07:56,579 estamos hablando de que la mayoría de nanogeneradores 121 00:07:56,579 --> 00:07:57,860 superan la barrera del voltio 122 00:07:57,860 --> 00:08:00,000 dejando en muy mal lugar a estos 123 00:08:00,000 --> 00:08:03,899 Ya, para concluir lo que sería 124 00:08:03,899 --> 00:08:05,939 el trabajo, pues 125 00:08:05,939 --> 00:08:08,240 si bien falta bastante tiempo para ver 126 00:08:08,240 --> 00:08:10,120 estos nanogeneradores en nuestro día a día 127 00:08:10,120 --> 00:08:12,600 son una tecnología bastante prometedora 128 00:08:12,600 --> 00:08:14,399 y que tiene una gran cantidad de aplicaciones 129 00:08:14,399 --> 00:08:15,959 como hemos podido ver, además 130 00:08:15,959 --> 00:08:18,259 se está empezando a aplicar en nuestro 131 00:08:18,259 --> 00:08:20,339 día a día, mediante ciertos proyectos 132 00:08:20,339 --> 00:08:22,379 como por ejemplo, se están empezando a hacer calles 133 00:08:22,379 --> 00:08:24,779 con baldosas, piezas eléctricas 134 00:08:24,779 --> 00:08:26,220 en las cuales se genera 135 00:08:26,220 --> 00:08:28,279 una corriente eléctrica cuando la gente pisa 136 00:08:28,279 --> 00:08:30,560 y también por ejemplo 137 00:08:30,560 --> 00:08:32,080 en Israel hay un proyecto de 138 00:08:32,080 --> 00:08:42,519 Una autopista donde se usan materiales piezoeléctricos en la carretera y una vez pasados los coches se genera una corriente eléctrica que alimenta las luces. 139 00:08:43,860 --> 00:08:51,059 Y dicho esto, si ya se puede dar por finalizar mi presentación, gracias por su atención y ahora estaré a disposición del tribunal para las preguntas que crea pertinentes.