¿Y si Bender fuese real? Así son los robots que beben para mantenerse en marcha

Año 2928. El doctor Hubert J. Farnsworth diseña un artilugio que cambiará el mundo. El primer súper robot de la Corporación Mamá no usa pilas, pero bebe, literalmente, alcohol en grandes cantidades y emite gases de efecto invernadero a mansalva. ¿Ciencia ficción? Quizá no tengamos que esperar al nuevo milenio para ver robots que tienen sed, aunque no sea de cerveza.

Sin intención aparente de seguir uno de los hilos argumentales de la serie Futurama, una spin-out del MIT, o instituto tecnológico de Massachussets, ha desarrollado unas baterías de larga duración que “beben” agua de mar para generar energía. Así, como Bender, se podrán desarrollar robots que no necesiten ser enchufados, que solo requieran una fuente de agua cercana.

El poder de la innovación

Aunque los drones voladores se estén llevando las portadas en los últimos tiempos, sus primos submarinos llevan ya varios años trabajando. Los UUV (del inglés unmanned underwater vehicle) se utilizan en prospecciones bajo el mar, desarticulación de minas, investigación, como sónar y para un buen puñado más de funciones.

Su mayor problema, como en casi todos los vehículos eléctricos, es su autonomía. En la actualidad, la mayoría de los modelos funcionan con baterías de litio, de densidad energética limitada. Así, necesitan ser recargadas como cualquier otra batería. Es decir, necesitan la presencia cercana de un barco al que regresar para ponerse las pilas o trabajar siempre en las cercanías de una estación de recarga.

Robot submarino de Bluefin Robotics Corporation / Bluefin, Wikimedia Commons

En el año 2011, los alumnos de la asignatura 2.013/4 del máster de diseño de sistemas de ingeniería del MIT recibieron la tarea de reinventar las baterías de los UUV. ¿Y si la solución estuviese en el mar? La idea se le ocurrió a Ian Salmon McKay, hoy cofundador de Open Water Power (OWP), una compañía que produce baterías de aluminio que utilizan agua salada para generar electricidad.

“En esas clases y en ese laboratorio la idea tomó forma. En el MIT se hace ciencia, pero también se es muy consciente de que esa ciencia puede alcanzar el mercado. Allí, la gente siempre se pregunta: ‘¿Qué pasaría si…?’. Es este ambiente de innovación constante el que empuja a la gente a desarrollar proyectos como este”, señala McKay, ya desde la barrera del que ha conseguido que la innovación se convierta en algo real y útil.

El sueño del capitán Nemo

Cuando Julio Verne publicó 20.000 leguas de viaje submarino, en 1870, el mundo todavía empezaba a adivinar el poder real de la electricidad. Sin embargo, el escritor francés ideó ya un submarino propulsado por energía eléctrica que se generaba mediante el agua del mar. Eran baterías de sodio y mercurio, y la potencia que generaban era bastante irreal (al menos, a día de hoy), pero el concepto estaba ahí.

El proyecto nacido del MIT no tiene mucho que ver con el desarrollo ingenieril del misterioso capitán Nemo. La batería de OWP tiene como elementos centrales un ánodo formado por una aleación de aluminio y un cátodo con varios metales aleados entre los que destaca el níquel. Además, cuenta con un electrolito alcalino colocado entre ambos electrodos.

El sistema permanece inactivo en contacto con el aire, pero, cuando se inunda de agua salada, se dispara la reacción. En el cátodo, el agua se separa en aniones de hidróxido y gas de hidrógeno. Los aniones de hidróxido interactúan con el aluminio, creando hidróxido de aluminio y liberando electrones. Esos electrones viajan de regreso hacia el cátodo, donando energía al sistema.

Así, el ánodo de aluminio va siendo corroído hasta que deja de funcionar y tiene que ser reemplazado. Por otro lado, el hidróxido de aluminio (utilizado, entre otras cosas, como anti-acido en humanos) y el hidrógeno son desechados como residuos no contaminantes al entorno. Por el camino, los robots subacuáticos tienen energía con la que funcionar.

Las tareas del Bender submarino

“Además de mejorar la densidad energética de la batería, la reacción química del aluminio y el agua es más segura y estable que las de otras baterías que se utilizan, habitualmente, bajo el mar. Antes de ser activados, nuestros sistemas son químicamente inertes, sin riesgo de explosión y con una vida útil prácticamente ilimitada”, explican en la web de OWP.

Según los últimos test disponibles públicamente, estas pilas de aluminio llegan a multiplicar por seis la densidad energética de las baterías de litio con mayor autonomía, permitiendo trabajos de larga duración bajo el mar. Además, este tipo de sistema haría posible que los robots autónomos partiesen de una base en tierra y regresasen antes de que se les agotase la energía, eliminando la necesidad de ser transportados en barco lejos de la costa.

Batería de aluminio de Open Water Pwer / OPW

Así, estas baterías de aluminio permitirían mayor autonomía y que los robots alcanzasen mayor profundidad, lo cual tendría aplicaciones directas en:

  • Exploración de pecios y accidentes marítimos
  • Mapeado del suelo oceánico
  • Investigación submarina
  • Prospección petrolífera
  • Aplicaciones militares
  • Sistemas autónomos de monitorización y radar

Bender Bending Rodríguez, natural de Tijuana, México, es un robot especialista en doblar materiales, aunque también es conocida su afición por la cocina. Como los robots de OWP, su necesidad constante de ingerir líquidos no le hace ser menos autónomo. De hecho, a bordo de la nave de Planet Express, pasa largas temporadas explorando el espacio exterior. Quizá las baterías de aluminio nacidas del MIT evolucionen para, algún día, impulsar los robots autónomos que exploren los límites del Universo. De momento, su lugar está en el fondo del mar.

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