Nuevas soluciones de captación de energía para un IoT más sostenible

Dos nuevas soluciones ofrecen distintos métodos para captar energía del entorno, una tecnología conocida como captación de energía con potencial para hacer que los dispositivos y sensores de la Internet de las Cosas (IoT) sean más sostenibles energéticamente.

Uno de ellos es un módulo desarrollado por Sony Semiconductor Solutions Corporation (SSS) capaz de capturar energía del ruido de las ondas electromagnéticas con un alto nivel de eficiencia, según la empresa, generado por robots en fábricas, monitores e iluminación en oficinas, televisores en tiendas y hogares y equipos similares. De este modo, el módulo se presenta como una fuente de alimentación estable necesaria para sensores IoT y dispositivos de comunicación de bajo consumo.

SSS pretende utilizar la nueva tecnología como parte de sus esfuerzos por crear un modelo de circulación de la energía, contribuyendo así al desarrollo de una sociedad IoT sostenible.

El nuevo módulo de captura de energía SSS utiliza como parte de una antena porciones metálicas de dispositivos electrónicos que son fuente de ruido de ondas electromagnéticas y emplea también un circuito rectificador con alta eficiencia de conversión eléctrica en una estructura original. De este modo, es posible convertir el ruido de las ondas electromagnéticas en un rango de unos pocos Hz a 100 MHz en energía eléctrica para alimentar sensores IoT de baja potencia, por ejemplo, o incluso para cargar baterías, a pesar de su tamaño compacto.

Según SSS, se trata de la primera tecnología de captura de energía del sector basada en este método, que aprovecha eficazmente el ruido de las ondas electromagnéticas, hasta ahora ignorado, como nueva fuente de energía. Además, el diseño compacto del módulo, que se consigue gracias a un número mínimo de componentes, garantiza una mayor flexibilidad y libertad de instalación. Otra ventaja es que, cuando los dispositivos electrónicos están encendidos, se puede captar energía incluso cuando no están en uso, lo que hace que la tecnología sea prometedora en una amplia variedad de situaciones de uso, tanto en interiores como en exteriores, añade SSS.

Las principales características del nuevo módulo de TMCD son:

Alto nivel de eficiencia: los equipos electrónicos que generan ruido de ondas electromagnéticas, como electrodomésticos, ordenadores, equipos de iluminación, ascensores y equipos industriales, pueden convertirse en una fuente de energía de varias decenas de μW a varias decenas de mW de potencia.

Aplicable a una gran variedad de casos de uso: este método de captación de energía difiere de otros que utilizan la luz solar, las ondas eléctricas y las diferencias de temperatura, todos ellos susceptibles de verse afectados por factores ambientales como la luminosidad y los ambientes interiores. El nuevo módulo, en cambio, permite una captura continua siempre que los dispositivos electrónicos sólo estén encendidos, no necesariamente en uso.

Identificar el estado de los dispositivos: como la tecnología capta continuamente el ruido de las ondas electromagnéticas generadas por los dispositivos electrónicos, también puede identificar su estado detectando cambios en la tensión. Esto significa, por ejemplo, que puede utilizarse para detectar si la iluminación funciona con normalidad o predecir fallos en robots con motores incorporados, por ejemplo.

Uno es demasiado poco, dos es mejor

La segunda novedad viene en forma de un PMIC, un circuito integrado para la gestión de la energía, que puede manejar simultáneamente dos fuentes para captar energía de forma independiente. El AEM13920, desarrollado por epeas, puede maximizar la captación de energía de cualquier combinación de dos fuentes, como células fotovoltaicas, un generador termoeléctrico, radiofrecuencia o energía pulsada (cinética). Según epeas, hasta ahora los PMIC especializados estaban optimizados para funcionar con un solo tipo de fuente de energía.

epeas destaca que la capacidad de funcionar con dos fuentes de energía abre nuevas posibilidades de diseño para los pequeños dispositivos electrónicos. Por ejemplo, un mando a distancia puede tener células fotovoltaicas separadas en la parte delantera y trasera para recoger energía, tanto si el dispositivo se deja mirando hacia arriba como hacia abajo. En ésta y otras aplicaciones, el AEM13920 puede ser una solución que ayude a maximizar la recuperación de energía de las fuentes.

El AEM13920 es compatible con muchos tipos de baterías recargables y elementos de almacenamiento, como los modelos de polímero de litio, LiFP y li-cerámica y los condensadores híbridos de litio.