Un equipo internacional de investigadores del que forma parte el Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos (IATA), dependiente del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha desarrollado el primer fotocondensador de alta eficiencia totalmente integrado, capaz de alimentar directamente dispositivos de inteligencia artificial (IA) y de IoT sin necesidad de baterías. Una de las membranas de este dispositivo está compuesta de biopolímeros elaborados a partir de residuos de setas.
Un fotocondensador es un dispositivo que capta energía de la luz solar y la almacena directamente, combinando en un solo sistema las funciones de una célula solar y una batería. El modelo desarrollado, un dispositivo de tres terminales, combina la conversión de luz en electricidad con el almacenamiento de energía en un solo sistema. Para ello, integra una célula solar de alta eficiencia, un supercondensador molecularmente diseñado y una membrana ecológica elaborada por el IATA-CSIC a partir de residuos de setas que actúa como separador en el sistema de almacenamiento.
Gracias a esta combinación, el fotocondensador alcanza hasta 0,92 voltios, suficientes para alimentar luces led, relojes digitales o pequeños sensores, y una eficiencia de carga del 18% bajo iluminación interior estándar, superando en 3,5 veces el rendimiento de los módulos comerciales de silicio en esas condiciones. El sistema ha demostrado ser capaz de alimentar nodos IoT sin necesidad de baterías.
Este sistema mantiene su funcionamiento durante 72 horas solo con luz ambiental, y ejecuta tareas de inteligencia artificial con gran eficiencia energética.
Films fabricados con residuos de setas comerciales
El equipo Biofun del grupo de investigación en envases del IATA-CSIC ha fabricado una de las membranas del dispositivo mediante films biobasados elaborados con residuos de setas comerciales.
Estos films presentan claras ventajas frente a las membranas tradicionales en tres aspectos clave: sostenibilidad, adaptabilidad y un rendimiento superior. De hecho, el fotocondensador muestra una mejora significativa en su desempeño al emplear estas membranas biodegradables en lugar de los materiales convencionales, según los investigadores.
Los fotocondensadores suelen utilizar membranas de polímeros (plásticos) o materiales cerámicos. El uso de membranas fabricadas a partir de residuos de setas abre nuevas posibilidades para la producción de dispositivos más sostenibles.