¿Que es 'Energy Harvesting'?
Llamamos Energy Harvesting al proceso de acumulación, almacenamiento y uso de energías externas (renovables, se detallan más adelante) en pequeños dispositivos autónomos.
Este método tiene un inconveniente importante, por el cual no era posible hasta hace pocos años: el consumo de la electrónica asociada debe ser menor a la energía disponible del exterior. Lógico, no? pues no tanto si hablamos de dispositivos con una captación irrisoria, así que imaginad los consumos de la electrónica mencionada.
Motivación
Con el auge de las 'Smart Cities' se plantea el problema de como alimentar 20.000 sensores repartidos por una ciudad. Opciones:
Los conectas a la red general? Demasiado costoso.
Les pones baterías? A ver quien es el guapo que cambia 20.000 baterías de aquí a 3, 4 o 5 años
La solución claramente es autoabastecimiento. Diseñas un pequeño dispositivo que se comunique por WI-FI o ZigBee y a la vez se alimente de éste. Fácil y limpio
Fuentes de energía
Hablamos de fuentes limpias y renovables.
Radiación electromagnética: básicamente, WI-FI o algún otro protocolo de comunicación wireless
Células fotoeléctricas: bastante populares pero poco eficientes
Piezoeléctricos: menos conocidos. Son elementos que transforman la energía mecánica de las vibraciones en energía eléctrica. Os sonará más si os hablo de cristales de cuarzo, por ejemplo.
Otro ejemplo que puede resultar familiar son los mecheros llamados 'eléctricos', los que no tienen piedra. A partir de la fuerza que ejercemos hacen saltar un arco (chispa) que prende con el gas. Generan altos voltajes en espacios cortos de tiempo
Termoeléctricos: las antiguas células Peltier. Generan un corriente eléctrico a partir de un gradiente de temperatura entre sus dos caras. Tienen un problema, y es que debido a la transferencia de calor entre las caras no es tan fácil conseguir una fría y una caliente
Aplicación
Ya he comentado un poco sobre esto. Tampoco es que esté muy muy metido, pero nos pasaron en clase un par de ejemplos. Primero el típico sensor conectado por WI-FI que se alimenta de éste, como he comentado antes. Otros dispositivos que se están empezando a ver bastante son los que aprovechan la fuerza que ejercen los coches sobre el asfalto mediante piezoeléctricos. Creo que en Israel han hecho algunas pruebas con esto. Aquí un artículo.
Realmente, los amos en cuestión de 'Power Management' son los amigos de Linear Technology. Tienen una gama de convertidores DC/DC y controladores para aburrirse. Si alguno quiere empaparse un poco aquí está toda la gama de productos.
El dispositivo que realmente me impresiona es el LT3108. Aquí su datasheet. No se como consiguen levantar una tensión desde 20mV. Puedo entender como conmuta cuando los condensadores están cargados, pero el start-up es todo un misterio para mí.
Fuentes de información
Algo de Wikipedia y yo mismo. Si alguien ve algún error que avise, tampoco es que sea un experto en el tema. Es un hilo meramente informativo.