¿Cómo funcionan las aceras generadoras de energía?

Caminamos aquí, caminamos allá, caminamos a todas partes. Quizás en este momento estés en camino al trabajo o a comer en una ciudad ajetreada. Estás gastando energía, y el ejercicio es bueno para ti. Pero, ¿qué pasaría si además pudiéramos recuperar toda esa energía suministrada gratuitamente y convertirla en electricidad utilizable?

Pues esto ya es una realidad. Se han instalado sistemas en decenas de países. Para comprobarlo, mira este video. ¿Y por qué parar ahí? Los suelos que generan energía podrían instalarse en discotecas y aprovechar ese sofisticado juego de piernas para alimentar las luces estroboscópicas. O integrarlos en el suelo de los parques infantiles. Cuando empiezas a pensar en ello, las posibilidades son infinitas.

Ahora bien, ¿cómo funcionan estas aceras? ¿Y cuánta energía pueden generar? Obviamente, una sola persona no supondría una gran diferencia, pero aprovecha las aceras repletas de Nueva York y puede que realmente logres algo. ¿Podríamos instalar esto en todo el mundo y dejar de usar combustibles fósiles? Averigüémoslo.

Sigue la pelota que rebota

Primero necesitamos un modelo de humano caminante. No hay problema, ¿verdad? Caminar es tan fácil que hasta un niño de un año puede hacerlo. Bueno, en realidad, la locomoción bípeda es terriblemente complicada desde el punto de vista de la física. En serio, si tuvieras que aprender a andar a partir de un modelo físico, aún estarías en un cochecito. Así que empecemos con algo más sencillo: una pelota que rebota.

Lo creas o no, es una analogía bastante buena. Podemos ver inmediatamente que hay tres tipos de energía implicados: energía cinética, energía potencial gravitatoria y energía potencial elástica.

La energía cinética tiene que ver con el movimiento de un objeto: cuanto más rápido se mueve, más energía cinética tiene. Si tomas una pelota y la dejas caer, se acelerará hacia abajo, lo que significa que su energía cinética está aumentando. Pero, ¿de dónde procede esa energía extra?

Respuesta: está almacenada en el campo gravitatorio. Es la energía potencial gravitatoria. La cantidad depende de la fuerza del campo (g = 9.8 newtons por kilogramo en la Tierra), de la masa del objeto y de la altura a la que se encuentra del suelo. Cuando una pelota cae, la energía potencial gravitatoria disminuye y la energía cinética aumenta.

Ahí precisamente puedes ver algo muy poderoso. Lo llamamos conservación de la energía. Esto dice que si tenemos un sistema sin entradas ni salidas de energía (lo que se llama un sistema cerrado) la energía puede cambiar de forma, pero la cantidad total de energía permanece constante.

Por último, tenemos la energía potencial elástica. Es la energía almacenada en un objeto elástico cuando se comprime. Cuando la pelota toca el suelo, se deforma y se detiene. Si tuviéramos una cámara de alta velocidad, veríamos cómo se aplana durante una fracción de segundo al convertirse la energía cinética en energía elástica.

A continuación, la pelota rebota y recupera su forma. La energía potencial elástica se convierte de nuevo en energía cinética en la dirección opuesta y la pelota sube como un trampolín. Esto es lo que parece: