Ingenieros crean un motor que genera energía usando el frío del espacio nocturno

Un grupo de ingenieros de la Universidad de California, Davis diseñó un dispositivo innovador que produce energía mecánica durante la noche, aprovechando una fuente poco común: el frío del espacio exterior. Este sistema, que utiliza un tipo especial de motor Stirling, conecta el calor del suelo con las gélidas temperaturas del espacio, generando energía mecánica a partir de la diferencia natural de temperatura que se produce tras la puesta del sol.

El motor Stirling es una máquina diseñada para convertir calor en movimiento mecánico. A diferencia de los motores de combustión interna, que requieren una gran diferencia de temperatura para operar eficientemente, los motores Stirling pueden funcionar con diferencias de temperatura mucho menores. El profesor Jeremy Munday, coautor del estudio, explicó que la diferencia de temperatura puede ser tan modesta como la que existe entre una taza de café caliente y el aire circundante.

"Estos motores son muy eficientes cuando existen pequeñas diferencias de temperatura, mientras que otros tipos de motores funcionan mejor con diferencias más grandes y pueden generar más potencia", afirmó Munday.

En una configuración típica, un lado del motor Stirling se mantiene caliente mientras que el otro se enfría. La diferencia de temperatura impulsa un pistón, lo que a su vez produce energía mecánica. Sin embargo, Munday y el estudiante de posgrado Tristan Deppe investigaron si el lado frío del motor podría vincularse a algo mucho más frío y distante: el espacio profundo.

"No tiene que tocar el espacio físicamente, puede interactuar radiativamente con él", indicó Munday. En una noche clara y fresca, el calor se irradia naturalmente desde el cuerpo hacia el cielo, lo que provoca que la cabeza se sienta más fría. El equipo buscó utilizar este mismo efecto.

Su diseño coloca un motor Stirling simple (esencialmente un pistón que impulsa una rueda de inercia) sobre un panel que actúa como una antena de radiación de calor. Todo el sistema se sitúa al aire libre por la noche. El suelo proporciona calor a un lado del motor, mientras que el panel libera calor hacia arriba, conectando efectivamente el otro lado con el frío del espacio.

Después de un año de pruebas nocturnas, los investigadores encontraron que el dispositivo compacto podía generar al menos 400 milivatios de energía mecánica por metro cuadrado. En demostraciones, el motor alimentó directamente un pequeño ventilador y se conectó a un pequeño motor eléctrico para producir corriente eléctrica.

Estos resultados demostraron que se pueden capturar cantidades significativas de energía del cielo nocturno. Según Munday, el enfoque funciona mejor en regiones con baja humedad y cielos consistentemente despejados. En el futuro, esta tecnología podría ayudar a ventilar invernaderos o edificios residenciales sin depender de fuentes de energía convencionales.

La Universidad de California, Davis ha solicitado una patente provisional relacionada con este invento.