El Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos (IATA), centro Severo Ochoa del CSIC, ha contribuido a un avance pionero en el ámbito de la energía sostenible. Junto a un consorcio internacional, ha participado en el desarrollo del primer fotocondensador de alta eficiencia completamente integrado, capaz de alimentar dispositivos del Internet de las Cosas (IoT) y de inteligencia artificial sin necesidad de baterías. El hallazgo ha sido publicado en la revista Energy & Environmental Science.

Energía solar y almacenamiento en un único dispositivo

El nuevo dispositivo combina una célula solar, un supercondensador molecular y una membrana biodegradable en un sistema de tres terminales. Su particularidad radica en la integración total de las funciones de captación de energía solar y almacenamiento, lo que permite alimentar directamente pequeños dispositivos electrónicos.

La membrana, desarrollada por el grupo BIOFUN del IATA-CSIC, está fabricada a partir de residuos de setas comerciales mediante métodos fácilmente escalables. Esta pieza ecológica actúa como separador en el sistema de almacenamiento, y ha sido clave para lograr el rendimiento del dispositivo.

Mejores resultados que los módulos comerciales

El fotocondensador alcanza hasta 0,92 voltios, suficientes para alimentar luces LED, relojes digitales o sensores, y presenta una eficiencia de carga del 18 % bajo iluminación interior estándar. Esto supone un rendimiento 3,5 veces superior al de los módulos comerciales de silicio en las mismas condiciones.

Además, el sistema es capaz de funcionar durante 72 horas con luz ambiental y realizar tareas de inteligencia artificial con un consumo energético mínimo. El dispositivo ha demostrado su utilidad en aplicaciones reales, como el suministro de energía a nodos del Internet de las Cosas sin recurrir a baterías.

Biopolímeros sostenibles con aplicaciones tecnológicas

Los investigadores del IATA destacan que los films elaborados a partir de residuos de setas han ofrecido un rendimiento superior respecto a las membranas convencionales de plásticos o materiales cerámicos. Entre sus ventajas, señalan la sostenibilidad, la adaptabilidad y su eficiencia funcional.

Aunque el equipo del IATA trabaja habitualmente con residuos agroindustriales para aplicaciones alimentarias, esta colaboración demuestra el potencial de sus investigaciones en otros sectores. «Este tipo de colaboraciones nos permite explorar aplicaciones tecnológicas innovadoras a partir de materiales biodegradables», explica Amparo López, investigadora del IATA y coautora del estudio.

Colaboración científica internacional

El proyecto ha sido liderado por la Universidad de Newcastle (Reino Unido) y ha contado con la participación de instituciones de Italia, Alemania y Suiza. La Universidad de Roma Tor Vergata y la Universidad de Nápoles han trabajado en el desarrollo de los supercondensadores y en la base teórica del sistema, mientras que la Universidad Técnica de Múnich ha supervisado su capacidad de computación. Por su parte, la Escuela Politécnica Federal de Lausana se ha encargado de la caracterización técnica avanzada del dispositivo.