Sistema de recolección de energía (Energy Harvesting), que emplea la corriente Corona y señales de alta frecuencia

Abstract

Se presenta el desarrollo de un sistema de recolección de energía (Energy Harvesting), que emplea la energía almacenada en el campo eléctrico de las nubes de tormenta y extraída mediante Electrodos Tipo Corona (ETC) propuesto por Roman [1-5], y la energía presente en el espectro radioeléctrico. Se parte de los trabajos previos realizados por Ariza [13], donde se propone el diseño del primer sistema de almacenamiento de energía proveniente de las nubes de tormenta empleando el uso de Electrodos Tipo Corona (ETC), para la recolección de la corriente Corona del campo eléctrico ambiental. En este nuevo sistema se plantea el uso de las dos fuentes no convencionales de energía, la corriente Corona generada en condiciones de tormenta y la energía que se obtiene del espectro radioeléctrico (Emisoras de AM, FM y en menor medida TDT). El trabajo se divide en cuatro etapas, la primera es el desarrollo de simulaciones de onda completa para estudiar el comportamiento de los ETC ante campos electrostáticos y señales de alta frecuencia, la segunda etapa es el desarrollo de pruebas experimentales para observar el comportamiento de los ETC ante campos electrostáticos y señales de alta frecuencia, la tercera fase contempla el desarrollo de los circuitos de recolección de energía, la cuarta fase se enfoca en las pruebas en condiciones controladas de laboratorio y en condiciones ambientales, la quinta y última fase muestra el uso del sistema de recolección de energía como un potencial auxiliar, para el funcionamiento de una celda foto-catalítica (CFC) para el desarrollo de procesos de hidrolisis.

Abstract: We present a system to harvest energy from both the energy stored in the thunderstorm clouds electric field and extracted by means of Corona-Type-Electrodes in thunderstorm clouds proposed by Roman [1-5], and the energy present in the electromagnetic spectrum. This paper extends the work of Ariza [13], a pioneering work in the design of storage systems for energy harvested from thunderstorm clouds, which uses CTE for the harvesting of Corona energy from the ambient electric field. The present new system proposes the use of two non-conventional sources of energy, the Corona currents (from thunderstorm clouds) and the electromagnetic energy in the AM, FM and TDT bands. This project was divided into five stages. In the first stage, we use simulations to study how ETCs are affected by electrostatic and high-frequency interference. In the second stage, we deploy experiments to gain further insights. In the third stage, we devise and implement the appropriate energy harvesting circuits, while in the fourth stage, we test the proposed solutions in both controlled and natural environments. The final stage investigates the use of the proposed system, both as a complement of existing energy harvesting systems such as a Photo-Catalytic-Cell (PCC) as a mechanism to improve the hydrolysis processes.