Text redactat en basc i traduït automàticament per Elia i sense revisió posterior. MOSTRA L’ORIGINAL

Convertidors de vibracions a energia elèctrica

En la Universitat Pública de Navarra s'han desenvolupat dispositius electromagnètics per a la conversió de vibracions ambientals en energia elèctrica. Els dispositius funcionen mitjançant levitació magnètica de molt baixa freqüència i han estat dissenyats i optimitzats per a alimentar dispositius de baix consum com a sensors o sistemes de control.

Investigadors de l'Institut per a Materials Avançats i Matemàtiques (INAMAT2) i de l'Institut Smart Cities (ISC) han construït prototips que funcionen mitjançant levitació magnètica a freqüència inferior a 3 Hz. Com han explicat, aquest rang resulta molt interessant per ser present en múltiples fonts de vibració reals. De fet, l'objectiu del projecte ha estat aprofitar aquesta font d'energia present en molts entorns com a vibració mecànica. Aquesta energia es pot trobar en infraestructures civils, ponts, maquinària industrial, transport, moviment humà i fenòmens associats al vent o els fluxos d'aigua.

Els dispositius que han dissenyat (els col·lectors) utilitzen la inducció electromagnètica: les vibracions produeixen un petit moviment entre un imant i una bobina i aquest moviment relatiu genera corrent elèctric. D'aquesta manera, part de l'energia mecànica es transforma en electricitat i pot ser utilitzada en aplicacions de baix consum.

Existeixen dispositius comercials basats en tecnologia piezoelèctrica, però funcionen bé en vibracions superiors a 50 Hz, és a dir, en vibracions ràpides (quan es repeteix més de 50 vegades per segon). En ponts o transports, per exemple, les vibracions són molt més lentes i aquest tipus de tecnologia pot tenir pitjors resultats en aquests casos.

Els prototips dissenyats en la UPNA permeten ajustar-se a freqüències de 50 Hz a bera, fins a freqüències llop baixes (menys de 3 Hz). Per a aconseguir el nivell de molt baixa freqüència, utilitzen un fenomen anomenat levitació magnètica: imants que suporten i guien el moviment de les peces amb una mínima fricció.

A més, els dispositius són de baix cost i no requereixen elements estratègics, ja que utilitzen suports magnètics d'acer i ferrites en lloc d'imants fets amb terres rares.

A causa de la petita grandària dels dispositius i a la potència que generen, han estat plantejats com a solucions per a alimentar l'electrònica de baix consum elèctric, com a sensors o sistemes de control. En aquests casos, aquests dispositius permeten reduir el cablejat i la dependència de les bateries.

Les eines de simulació que han desenvolupat per a dissenyar i optimitzar aquests dispositius han estat posades a la disposició de la comunitat científica, en magatzems d'accés obert, perquè els investigadors i tecnòlegs que treballen en la captura d'energia vibracional puguin utilitzar aquestes eines.