No hay industria o ciudad que no necesite sensores de algún tipo. Éstos son relativamente baratos y fáciles de instalar; el problema es que requieren de mucha energía, ya sea mediante baterías o por corriente eléctrica. El mismo inconveniente existe en dispositivos móviles, wearables, como relojes, ropa, pulseras o lentes inteligentes, así como en aparatos de baja potencia.
La solución
El aire que nos rodea está lleno de energía, debido a que las señales de radio, televisión, telefonía móvil y WiFi son ondas electromagnéticas que no sólo transmiten información, sino que también portan pequeñas cantidades de energía… que se desperdicia y se funde con el aire. Con esta idea en mente, el ingeniero mexicano Manuel Piñuela diseñó Freevolt, un dispositivo capaz de atrapar estas ondas de radiofrecuencia y convertirlas en electricidad para alimentar o recargar directamente sensores y aparatos móviles de baja potencia.
El sistema puede reciclar la energía del medio ambiente cuando se presenta en una densidad mínima de 150 nW/cm2, (una cifra que es más de 1,000 veces inferior a los umbrales máximos de exposición humana recomendados por la Unión Europea). Después, un convertidor la transforma en corriente directa y un módulo de gestión la suministra para recargar, por goteo, pequeñas baterías.
“Los principios de Freevolt, en realidad, tienen más de 100 años, pero no había en el mercado un producto funcional para reciclar la energía del medio ambiente”, dijo en entrevista Manuel Piñuela, quien explicó que su microsistema consiste en una antena que detecta las ondas de radiofrecuencia y después las transforma en electricidad para dar energía a sensores, relojes inteligentes, wearables o tarjetas bancarias inteligentes. “El principio es muy simple, pero, en lo que me he enfocado, es en hacerlo muy eficiente”.
«Una de las ventajas de este desarrollo es que las fuentes de energía ya están hechas [routers, antenas]: cualquier cosa que emita una onda de radiofrecuencia.»
La tecnología de Freevolt sirve para alimentar los sensores que componen el Internet de las Cosas (IoT, por sus siglas en inglés), los cuales se encargan de proporcionar datos sobre temperatura, calidad de aire o detección de movimiento. Los sensores también otorgan información como el número de peatones o automóviles que circulan en determinada avenida; encienden semáforos o luces y envían o reciben señales de WiFi o de telefonía celular, entre muchos otros fenómenos medibles. Es decir, son útiles en prácticamente cualquier ciudad. El desarrollo también puede implementarse en wearables, como relojes, ropa, pulseras o lentes inteligentes.
“Freevolt aún no puede recargar un teléfono celular, ya que está diseñado para aparatos de baja potencia, por ejemplo, tarjetas bancarias inteligentes, las cuales ya no necesitan un PIN, sino tu huella digital. Pero el sensor de la huella necesita energía. Con Freevolt, cada vez que acerques esa tarjeta a una terminal bancaria, automáticamente dará energía al sensor de la huella digital, por lo que se elimina por completo el uso de baterías o la corriente eléctrica tradicional”, comentó Piñuela.
El invento también podría instalarse en un sensor que mide la calidad del aire o temperatura de un edificio o un hogar. Si en ese espacio hay, por ejemplo, un router, cada vez que ese aparato envíe señales de WiFi, Freevolt reciclará la energía y podría alimentar al sensor para indicar la calidad del aire y la temperatura. Esta acción podría durar el resto de la vida útil del sensor, sin gastar en baterías o corriente eléctrica. La eficiencia de la recolección de energía es de 40%.
“Una de las ventajas de este desarrollo es que las fuentes de energía ya están hechas [routers, antenas]: cualquier cosa que emita una onda de radiofrecuencia. Otra es que mi tecnología no necesita ser aprobada por organismos de regulación, porque ya fue aprobada gracias a que, en los primeros años de experimentaciones, utilizamos patentes ya existentes, así que podemos colocar la tecnología en cualquier parte del mundo. La tercera ventaja es que podemos recargar muchos dispositivos; en un futuro, quizá podrían ser celulares. Y una cuarta sería que, al reciclar la energía, no se emite ningún tipo de CO2 o contaminante: es energía renovable porque utiliza el aire del medio ambiente”.
Freevolt ya comienza a implementarse en México. Está incursionando en la industria de relojes inteligentes, fabricantes de sensores e incluso en el sistema de bicicletas para ciudades que requieren de energía constante en sus sensores. En la mira está el mercado de las tarjetas bancarias inteligentes.
El creador y la empresa
Manuel Piñuela
Gracias a Freevolt, Manuel Piñuela ganó el premio Innovadores Menores de 35 Latinoamérica 2017, organizado por la MIT Technology Review en español, la revista del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT). Durante la entrega de reconocimientos (realizada, por primera vez, en la Ciudad de México, en noviembre de 2017), el ingeniero mexicano recibió una mención especial como Inventor del Año.
“Todo empezó porque trabajé en la industria petrolera en Texas, la cual requiere de muchos sensores que necesitan energía. Después, observé que todos nosotros usamos dispositivos… como un celular inteligente, routers o antenas de tv; es decir, hay muchas fuentes de radiofrecuencia que despiden energía todo el tiempo. Entonces, me di a la tarea de crear una tecnología para colectarla y reciclarla”, contó el emprendedor.
Manuel Piñuela nació en México hace 34 años. Es ingeniero eléctrico y electrónico por la UNAM. Luego de trabajar en Texas, estudió un doctorado en Electrónica en el Imperial College de Londres, de 2009 a 2013. El proyecto nació justo en 2009; después, fundó una empresa, en 2013, pero le cambió de nombre en 2015, y se llamó Drayson Technologies.
Durante su estadía en Londres, Piñuela tuvo la oportunidad de presentar su producto en un evento organizado por la oficina de transferencia tecnológica del Imperial College. Entre los invitados estaba lord Paul Drayson (quien fuera ministro de Ciencia del gobierno británico, en la era de Gordon Brown), quien, en ese momento, se dedicaba a las inversiones. Drayson se enamoró del proyecto de Piñuela y fue así como nació la empresa, en la cual el ingeniero mexicano se encarga del crecimiento, desde su puesto de Chief Business Officer.
Freevolt cuenta con 18 patentes y su modelo de negocio consiste en vender licencias del producto a las compañías de sensores o de productos móviles inteligentes.
Los planes
Para este 2018, los planes estarán enfocados en hacer una ronda de levantamiento de capital, no sólo para escalar y mejorar Freevolt, también para llegar al mercado de las tarjetas bancarias inteligentes e incursionar en las fintech (empresas financieras que operan por internet). Otra de las metas a mediano plazo es llegar a más países del Continente Americano y, después, incursionar en Asia.