El blog de los empleados
de Telefónica I+D

Una breve introducción a los dispositivos y tecnologías que nos proporcionarán la energía que nuestros gadgets usarán en el futuro. Este repaso abarca desde la gestión del consumo de energía, los modos de carga de las baterias así como nuevas tecnologías.

Dispositivos y tecnologías:

Baterias de Combustible : Es una gran alternativa para el futuro ya que este tipo de baterías suelen usar Hidrógeno para conseguir la energía aunque las nuevas micro baterías de combustible utilizan metanol y líquidos ricos en hidrógeno. Su mayor problema es el tamaño del dispositivo necesario para convertir le Hidrógeno en energía eléctrica lo cual se convierte en un gran inconveniente cuando se pretende alimentar pequeños componentes electrónicos como reproductores mp3 o mids.

Energy Harvesting (Recolección de enegía) :  La recolección de energía está tomando gran importancia en el presente ya que el futuro tiende a estar repleto de sensores y estos han de ser alimentados con pequeñas pero continuas cantidades de energía. Estas son las características de los recolectores de enegía que mediante antenas u osciladores absorben las vibraciones de los edificios en los que se encuentran o los campos electromagnéticos que existen en torno a ellos.

Thin-Film Printed Batteries ( Baterias extrafinas) : Las principales características de este tipo de baterias son su reducido perfil, lo cual las hace idóneas o imprescindibles para determinado tipo de aplicaciones. El bajo coste en su fabricación es la característica que convierte a las baterias impresas en las indicadas para Gadgets de bajo consumo y dimensiones muy reducidas. El futuro de esta tecnología se enfoca a no sólo hacer superficies que acumulen energía si no que también la recolecten mediante micropaneles solares.

Gestión de la energía

El principal objetivo es crear sistemas operativos para pequeños dispositivos que administren mejor el uso de la energía haciendo más eficiente las actuales tecnologías de almacenado. La otra tendencia que más importancia está tomando en los últimos años son los procesadores de bajo consumo como  pueden ser los Intel Atom o los Nvidia Ion, estos últimos incluso con chip de aceleración gráfica incluidos. De este modo se está consiguiendo procesadores de mayores prestaciones con un tamaño muy reducido (idoneo para terminales móviles) y con un muy bajo consumo energético.

Transmisión inalámbrica de energía
Para este método de carga esencialmente se barajan dos modos con los que recargar los dispositivos . El primero se basa en superficies , similares a bandejas, dónde los usuarios deben colocar sus gadgets y estos se recargarán mediante una radiación de baja potencia. Por otro lado , se considera la posibilidad de usar los enchufes como puntos desde donde se emita la radiación a toda la casa, el inconveniente de esta alternativa es la gran cantidad de energía desperdiciada.

Si tienes la suerte de disfrutar de un nuevo iPhone 3G, habrás notado que la duración de la batería es un serio problema. Un móvil hiper-multimedia, con GPS, capacidad de ejecutar todo tipo de aplicaciones y juegos, que te lo llevas de viaje a donde quiera que vayas, diseñado para ser usado continuamente, debería tener una autonomía mucho mayor. ¿Te imaginas llenar el depósito de gasolina del coche cada 5 ó 6 horas de conducción?

La buena noticia es que el iPhone es mejor en duración de batería que otros teléfonos de la competencia. Pero, al igual que pasa con los portátiles, la duración de las baterías sigue siendo uno de los retos tecnológicos más importantes para los investigadores.

Intel ha anunciado su próxima arquitectura Nehalem en la reciente conferencia Intel Development Forum (IDF). Están esforzándose en el diseño de chips más rápidos aunque de mucho menor consumo que los actuales. También han presentado una nueva tecnología Wireless Energy Resonant Link, para la transmisión inalámbrica de energía eléctrica mediante campos magnéticos que no son perjudiciales para la salud.

vídeo: Intel CTO: No more power cords

Los ingenieros del MIT investigan la creación de micro-baterías del tamaño de una célula, diseñadas para su uso en microdispositivos electrónicos y ensambladas mediante el virus M13. La responsable del laboratorio de materiales que lleva a cabo esta investigación es Angela Belcher, experta en biomateriales, materiales biomoleculares, interfaces orgánicos-inorgánicos y química de estado sólido. Junto con Yet-Ming Chiang y Paula Hammond, ha publicado sus avances científicos en Proceedings of the National Academy of Sciences.

Que la gestión de la energía en las TIC va a ser un tema con mucho recorrido es algo que empieza a hacerse patente. Días atrás ya publicamos un post haciendo referencia al coste económico y social que afrontan las grandes organizaciones en relación al consumo energético. Hay datos que apuntan en esta dirección, detectando que el consumo se ha duplicado entre 2000 y 2005.
Está empezando a detectarse un movimiento hacia arquitecturas más eficientes que traten de reducir el consumo energético que supone la enorme capacidad de cálculo y almacenamiento distribuida en cada puesto de trabajo, y que está completamente infrautilizada.
¿Veremos una vuelta a soluciones cliente-servidor, a una reducción de los equipos de trabajo, a una concentración de los recursos de computo de las empresas? De hecho, los WebOS y Web Office podrían verse como soluciones encaminadas en esa dirección.

En el otro extremo, el de los dispositivos, también se están haciendo grandes esfuerzos por reducir el consumo, aunque en este caso el beneficio vendrá en forma de mayor duración de baterías y mayor capacidad de proceso para aplicaciones móviles esencialmente.
Así, estamos viendo nuevos avances en el empaquetamiento de circuitos, integración de funciones, y la tecnología básica usada hasta ahora, incluyendo la sustitución del silicio por materiales más exóticos como el hafnio por parte de IBM e Intel, que podría dar lugar a lo que algunos aventuradamente llaman Hafnium Valley.
Por otro lado, la tecnología de baterías está recibiendo una gran atención por la industria. Ya se ha mencionado aquí alguno de estos avances. Otras áreas en las que se trabaja son, por ejemplo, realimentar las baterías con subproductos del consumo, como el calor, o cambiar la tecnología de base, lo que incluye los esfuerzos en pilas de combustible portátiles.

Al final de este proceso esperan dispositivos con mayor autonomía y prestaciones hasta ahora reservadas a equipos más grandes y exigentes en consumo.

Vía: Technology Review (y en 1, 2, 3, 4, y 5), Xataca, Engadget, The Times, y BBC News

La tecnología PowerFab de la empresa Cymbet permitirá añadir una delgada película de batería Li-Ion a cualquier componente microelectrónico. Una ventaja de esta tecnología de alta densidad es que se puede suprimir el compartimento que todos los aparatos electrónicos tienen para introducir las pilas o baterías que le proporcionan la energía necesaria para funcionar. Debido a su tamaño, desde unas micras a decenas de centímetros cuadrados, se podría añadir a la propia estructura del microchip durante el proceso de fabricación. Además, las baterías diseñadas con esta tecnología son recargables de forma ilimitada. La empresa Cymbet fabrica baterías PowerFab a la medida siguiendo las especificaciones de los clientes, en cualquier superficie, forma y tamaño.