En 2010, Gordon Wadle y Kris Lagadinos desarrollaron un método innovador para producir energía utilizando la diferencia de pH entre el suelo y las raíces de los árboles. Su patente estadounidense US7667340 describe cómo este sistema aprovecha la diferencia de pH para generar microcorrientes, que pueden utilizarse para alimentar diversos dispositivos.

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El sistema consta de una varilla metálica que se introduce en el árbol, una toma de tierra y circuitos que convierten la energía recogida en una salida de 2,1 voltios. Esta salida es suficiente para mantener una batería de NiCd completamente cargada y alimentar una luz LED. Además, el sistema puede diseñarse para generar 12 voltios y 1 amperio, lo que lo hace adecuado para alimentar pequeñas herramientas y electrodomésticos.

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El recolector de bioenergía Voltree está diseñado para recargar o sustituir baterías de sensores remotos de baja potencia, como detectores de radiación, monitores climáticos y redes de alarma contra incendios. Este dispositivo puede utilizarse con una gran variedad de sensores diferentes y es capaz de recolectar energía de grandes plantas sin dañarlas.

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Además, el sistema es completamente silencioso, resistente a la intemperie y respetuoso con el medio ambiente tanto en su producción como en su funcionamiento. Si se combina con hardware y software de transmisor/receptor de radio de baja potencia, este sistema puede utilizarse para crear redes de sensores a gran escala y a largo plazo en entornos hasta ahora inaccesibles.

 

Según Wadle, esta sencilla tecnología (sin contar el ordenador) podría llegar a ser más práctica y económica que la energía solar o eólica. Afirmó que esta tecnología, aunque aún se encuentra en las primeras fases de desarrollo, tiene el potencial de producir energía limpia y constante de forma ilimitada, sin necesidad de utilizar combustibles fósiles, complejas centrales eléctricas o sofisticadas redes de transmisión. La patente de sus inventores ofrece ejemplos de un enorme potencial de producción de electricidad y de beneficios, a pesar de su capacidad para generar sólo microenergía. Los inventores han probado muchos parámetros, como el voltaje producido por diferentes árboles con diferentes configuraciones de púas, diferentes cantidades de varillas de tierra y número de púas, diferentes ubicaciones geográficas de los árboles, diferentes especies de árboles, diferentes materiales y tamaños de las púas, diferentes alturas de las púas y condiciones variables del suelo. Además, factores como la especie y/o variedad de una planta en particular afectan a la tensión y/o corriente disponibles, ya que un roble situado a 12 m (40 pies) sobre el nivel del mar y un arce situado a 61 m (200 pies) sobre el nivel del mar proporcionan diferentes cantidades de tensión y/o corriente. Los árboles producen una tensión continua sustancialmente constante (y cierta tensión alterna), mientras que otras plantas producen una tensión continua menos constante en comparación con los árboles. Por último, la carga puede absorber más corriente del árbol utilizando más estacas de tierra.

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El dispositivo se ha utilizado para recoger información sobre las condiciones meteorológicas, en particular se registró la tensión cuando una tormenta eléctrica se acercaba por el oeste al lugar de la prueba, donde había un árbol. A medida que la tormenta se acercaba, la tensión proporcionada por el árbol disminuía, y cuanto más se acercaba la tormenta al lugar de la prueba, mayor era la caída de tensión. Midiendo la tensión proporcionada por el árbol, se podía obtener información sobre la gravedad de la tormenta entrante. Una vez pasado el lugar de la prueba, la tensión proporcionada por el árbol volvió a los niveles normales en unos treinta y cinco o cuarenta minutos.

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Además de suministrar energía a los dispositivos, elec-árbol-ciudad puede utilizarse para promover el crecimiento de otras plantas hasta nuevas alturas. Esta nueva forma de electrocultivo podría revolucionar la horticultura durante muchos años. La patente de Voltree describe el cultivo experimental de brócoli y tomates acoplados a un grupo de raíces vegetales. El resultado fueron ventajas como un mayor crecimiento y resistencia a las plagas y las heladas. En el caso del brócoli energizado, la planta creció más que las plantas cercanas y produjo una cabeza central más grande y más cabezas laterales que otras plantas de brócoli cercanas. Además, la planta de brócoli energizada no fue atacada por plagas, mientras que las plantas de brócoli no energizadas sí lo fueron. Así lo demostraron varias inspecciones visuales durante el periodo vegetativo. Cuando se colocó un gusano en la planta de brócoli energizada, no se comió la planta, sino que se cayó, mientras que el mismo gusano empezó a comerse la planta de brócoli no energizada. Otros experimentos mostraron que una planta de brócoli habitada por plagas las abandonaba aproximadamente una hora después de la energización.

 

La planta de tomate sometida a energización creció un 33% más que las plantas no tratadas. Además, produjo más tomates y sobrevivió a las dos primeras heladas invernales, a diferencia de las plantas no tratadas, que murieron tras la primera helada.

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La cosechadora Voltree es capaz de recoger electricidad "sucia", que posteriormente puede limpiarse lo suficiente para cargar las baterías sin necesidad de controles informatizados.

 

El Ambient Power Module (APM), inventado por Joe Tate, es un dispositivo muy sencillo formado por condensadores y diodos, que funciona como multiplicador de tensión para convertir las radiofrecuencias en energía eléctrica. Esta energía es suficiente para alimentar dispositivos como relojes, detectores de humo y cargadores de baterías.

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La patente estadounidense US4628299 (Seismic alarm system using RF energy monitor) se concedió a Tate para el APM, que también puede proporcionar una prealarma, ya que las líneas de falla generan radiofrecuencias que aumentan de amplitud antes de un terremoto. Además, el APM también sirve como detector pasivo de proximidad para barcos y estructuras. Por último, el APM puede integrarse perfectamente con el sistema Voltree o el Floraphone de General Squier.

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Antenas Árboles y Foráfonos

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Durante la Primera Guerra Mundial, el general de división George O. Squier, encargado de las transmisiones del ejército estadounidense, desarrolló un método para utilizar los árboles como antenas. En julio de 1919, Squier publicó un artículo en The Electrical Experimenter en el que describía la tecnología de "Hablar a través de los árboles". Durante las maniobras de verano del ejército en Camp Atascadero (California), Squier observó que, debido a la sequedad del suelo, los equipos telefónicos y telegráficos del ejército no funcionaban con cualquier tierra o terreno ordinario, sino que se volvían operativos cuando se conectaban a un clavo metálico clavado en el tronco o las raíces de un árbol vivo. A continuación, Squier siguió explorando experimentalmente el tema en la gama de frecuencias utilizadas en radiotelegrafía, llegando a la conclusión de que los árboles son "tan buenos como cualquier antena artificial, independientemente de su tamaño o extensión, y mejores en el sentido de que aportan muchas menos interferencias estáticas a los oídos del operador". En julio de 1919, el artículo "With Trees for Ears" ("Con árboles por orejas") en Scientific American presentó al público esta tecnología, prometiendo "Una estación inalámbrica al alcance de todos". A pesar de la eficacia de los árboles como antenas, aún no se había desarrollado la tecnología celular. El método para reducir las posibles perturbaciones desde la copa del árbol hasta el aparato era sencillo: trepar por un árbol hasta dos tercios de su altura, clavar un clavo un par de centímetros en el árbol, colgar un cable y unir el cable al aparato receptor como si fuera un cable de cobre normal o una entrada de antena de aluminio. Esto permitía desviar parte de las perturbaciones etéricas que pasaban de la copa del árbol al suelo a través del cable, mientras que el tubo termoiónico hacía el resto de forma eficiente.

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El artículo de Scientific American habla del uso de árboles como antenas para la recepción de señales. El árbol funciona de forma similar a otras antenas, recibiendo mejor en tiempo seco y despejado que en tiempo caluroso y húmedo. El árbol se ve poco afectado por la lluvia y la presencia de otros árboles. Sin embargo, un árbol muerto o sin hojas no es adecuado para este fin. El mejor punto para clavar un clavo en un árbol es a dos tercios de su altura, preferiblemente utilizando un clavo de cobre que no se oxide. Si una estación en un árbol va a ser permanente, se pueden clavar varios clavos y conectarlos al mismo cable, pero el uso de más de 40 clavos no parece producir señales más claras que media docena. El árbol puede servir de estación receptora para varios equipos de comunicación, conectados en serie con el mismo material o desde terminales separados. Además, para distancias cortas, pueden establecerse fácilmente comunicaciones telefónicas bidireccionales a través de árboles con corrientes de transmisión de antena significativamente bajas. Por último, el artículo anticipa en casi un siglo el dispositivo Treevolt, que permite enviar información desde puntos centrales a estaciones de señalización de árboles, haciendo posible el envío de una amplia gama de información a través de este tipo de aparatos. El general Squier, inventor de la utilización de los árboles como antenas, fue nombrado padre de los "floragramas" para los mensajes transmitidos a través de sus aparatos, entre ellos el "floráfono" (teléfono arbóreo) y el "florógrafo" (telégrafo arbóreo).

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Durante un periodo de 15 años, que comenzó en California y continuó de forma intermitente hasta el estallido de la guerra, se llevaron a cabo experimentos que condujeron al descubrimiento de un sistema de comunicación de emergencia que utiliza un árbol terminal de tierra elevado en la parte superior del árbol como disposición receptora, y una tierra compuesta por varios trozos cortos de cable aislado. Este tipo de árbol-antena se utilizó para recibir múltiples aparatos de radio en longitudes de onda muy diferentes, recibiendo desde terminales separados a la misma o a diferentes alturas en el árbol, o en serie desde el mismo terminal. Este mismo tipo de circuito se utilizó a la inversa con fines de transmisión radiotelefónica, aunque los experimentos realizados hasta ahora se han limitado a distancias cortas. Se comprobó que la radiocomunicación bidireccional se establecía fácilmente con valores significativamente bajos de transmisión de corriente de antena, y que podían conectarse varios árboles para dar el efecto de una gran antena.

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Antena Spray

 

El nuevo método de antena denominado "Spray-On Antenna", inventado por Anthony Sutera y Rhett Spencer, aunque desafía la tecnología convencional de antenas, ha sido adoptado por algunos servicios militares y de emergencia. El spray utiliza nanocondensadores patentados que minimizan el campo magnético en la Inducción Magnética de Campo Cercano (NFMI), lo que permite transmitir una señal amplificada sin consumo adicional de energía, mejorando la eficacia y el alcance de la señal y ahorrando energía. Una vez pulverizado, el material se solidifica y mejora notablemente el rendimiento de la antena. En un ejemplo de prueba, un chip RFID con un alcance de 1,5 metros transmitió una señal de 1,8 metros cuando se conectó a la antena de pulverización. Según el vídeo de presentación del producto de Sutera, el material pulverizado se dispone en el patrón adecuado, cargando y descargando rápidamente los condensadores sin generar calor.
La patente estadounidense US9088071 se concedió a Spencer, et al. por un sistema y método de fabricación de una antena con partículas conductoras. El sistema de antena comprende un sustrato y una antena a la que se aplica un material de partículas conductoras. Las partículas conductoras están dispersas en un aglutinante de manera que son adyacentes pero no están en contacto. Las nanopartículas pueden contener cobre, como se especifica en la patente. Se ha demostrado que la tecnología de antenas por pulverización mejora el rendimiento de las antenas, aumenta su alcance, mejora su eficiencia y ahorra energía. La patente forma parte de un grupo de patentes, entre ellas US9802050 y US7428137, que también describen la producción de nanocondensadores.

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Ondas W

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Según Ed Wagner, del Laboratorio de Investigación Wagner de Rogue River (Oregón), los árboles pueden comunicarse entre sí mediante ondas W: "En 1988 descubrí estas ondas en las plantas y las llamé 'ondas W'. Viajan a través de las plantas y también a través de otros materiales porosos con solución salina. Descubrí que estas ondas facilitan la comunicación entre las plantas y que pueden utilizarse para organizar la carga en la materia vegetal y controlar así la posición de la carga, el movimiento de la materia y la organización de la vida. Estas ondas parecen estar presentes en todas partes e interactúan con la materia ordinaria para proporcionar comunicación y organización."
"Según algunos investigadores, las ondas variables de las que hablamos podrían representar un medio de comunicación más versátil y universalmente mejorado. Dado que estas ondas supuestamente no son electromagnéticas, son capaces de viajar a velocidades mucho más rápidas que la luz en determinadas condiciones. Además, podrían ofrecer una solución para comunicarse con lugares remotos en un tiempo relativamente corto. También se cree que estas ondas podrían explicar muchos de los fenómenos anómalos que se dan en la Tierra, como la radiestesia, la telepatía mental, la acupuntura, la curación de persona a persona, la comunicación entre plantas, entre plantas y humanos, y otros fenómenos similares.

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