Un equipo del Instituto de Ciencia de Materiales de Sevilla (ICMS), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad de Sevilla, ha desarrollado un innovador dispositivo híbrido capaz de generar electricidad tanto a partir de la radiación solar como del impacto de la lluvia de manera simultánea.
El avance tecnológico se basa en una lámina ultrafina de aproximadamente 100 nanómetros de espesor que actúa como recubrimiento protector de celdas solares de perovskita y, al mismo tiempo, incorpora nanogeneradores triboeléctricos. Este sistema convierte la energía cinética producida por el impacto de una gota de lluvia en corriente eléctrica.
Las pruebas realizadas demuestran que el material puede generar hasta 110 voltios a partir de una sola gota de agua, una cantidad suficiente para alimentar pequeños dispositivos electrónicos portátiles. Este rendimiento abre nuevas posibilidades para la autonomía energética de sensores, dispositivos inalámbricos y sistemas de bajo consumo.
Las celdas solares de perovskita de haluro, empleadas en este desarrollo, están compuestas por materiales sintéticos con estructura cristalina que presentan una elevada capacidad de absorción de la luz solar y un coste de producción inferior al del silicio tradicional. Sin embargo, uno de sus principales inconvenientes es su degradación frente a la humedad y otros factores ambientales.
Para superar esta limitación, el equipo investigador ha utilizado tecnología de plasma para depositar una capa protectora que actúa como encapsulante químico, mejora la absorción óptica y añade una superficie triboeléctrica. De esta forma, el sistema no solo protege la célula solar frente a condiciones climáticas adversas, sino que también aprovecha la lluvia como fuente adicional de energía.
Los recubrimientos desarrollados han demostrado estabilidad en entornos extremos, incluyendo inmersión en agua y ciclos de estrés por humedad y temperatura. Además, el proceso de fabricación es escalable y sostenible, lo que facilita su futura implantación industrial.
El dispositivo responde a uno de los grandes desafíos actuales del sector energético: la pérdida de eficiencia de los paneles solares en días nublados y la dependencia de baterías convencionales. Con esta tecnología híbrida sol-lluvia, el sistema puede seguir generando energía incluso bajo condiciones meteorológicas adversas.
Las aplicaciones potenciales son amplias. Desde sensores ambientales y estaciones meteorológicas hasta agricultura de precisión, monitorización estructural de infraestructuras, alumbrado autónomo en ciudades inteligentes o instalaciones energéticas en zonas remotas y marinas. La combinación de resistencia climática y generación dual posiciona esta innovación como una solución estratégica para el desarrollo del Internet de las Cosas (IoT).
El proyecto ha sido posible gracias a la financiación del Consejo Europeo de Investigación mediante una ERC Starting Grant, así como al proyecto Drop Ener, cofinanciado con fondos Next Generation. La tecnología está protegida bajo la patente Energy Harvesting Device.
Con este avance, la investigación española sitúa a Andalucía y a Sevilla en la vanguardia de la innovación energética, proponiendo una solución capaz de ampliar el aprovechamiento de recursos naturales y avanzar hacia sistemas electrónicos más autónomos, sostenibles y resilientes frente al cambio climático.
