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| El sistema de energía solar almacena la energía solar hasta dieciocho años y la libera cuando y donde se necesita. Crédito: Universidad Tecnológica de Chalmers |
Ya en 2017, investigadores de la Universidad Tecnológica de Chalmers (Suecia) presentaron un interesante sistema energético que permite capturar la energía solar, almacenarla hasta dieciocho años y liberarla cuando y donde se necesite.
Al conectarlo a un generador termoeléctrico ultrafino, el equipo ha conseguido que el sistema produzca electricidad. Con el tiempo, la investigación podría conducir a una electrónica autocargable que utilice la energía solar almacenada bajo demanda.
La tecnología, denominada Sistemas de Almacenamiento de Energía Solar Molecular (MOST), se basa en una molécula especialmente diseñada de carbono, hidrógeno y nitrógeno. Cuando entra en contacto con la luz solar, la molécula cambia de forma y se convierte en un isómero rico en energía, es decir, una molécula formada por los mismos átomos pero dispuestos de forma diferente. El isómero puede entonces almacenarse en forma líquida para su uso posterior cuando se necesite, por ejemplo, por la noche o en invierno.
El sistema se ha perfeccionado hasta el punto de que ahora es posible almacenar la energía hasta 18 años. Un catalizador especialmente diseñado libera la energía ahorrada en forma de calor al tiempo que devuelve a la molécula su forma original, por lo que puede reutilizarse en el sistema de calefacción. Los investigadores suecos enviaron su molécula especialmente diseñada, cargada de energía solar, a sus colegas Tao Li y Zhiyu Hu, de la Universidad Jiao Tong de Shanghai, donde la energía se liberó y se convirtió en electricidad mediante un generador termoeléctrico micrométrico que desarrollaron allí.
"El generador es un chip ultrafino que podría integrarse en aparatos electrónicos como auriculares, relojes inteligentes y teléfonos. Hasta ahora, sólo habíamos generado pequeñas cantidades de electricidad, pero los nuevos resultados demuestran que el concepto realmente funciona. Parece muy prometedor", afirma el investigador Zhihang Wang, de la Universidad Tecnológica de Chalmers.
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| Los sistemas de almacenamiento de energía solar térmica molecular convierten la energía solar en electricidad bajo demanda. Crédito: Universidad Tecnológica de Chalmers |
Como prueba de concepto, el generador puede producir una potencia de hasta 0,1 nW (potencia por unidad de volumen de hasta 1,3 W m-3). Puede que esta cifra sea bastante pequeña, pero los investigadores ven un gran potencial en su sistema de generación de energía térmica molecular para la producción de energía renovable y sin emisiones. El sistema aborda la naturaleza intermitente de la energía solar, almacenándola durante meses o años y permitiendo su uso bajo demanda.
"Se trata de una forma radicalmente nueva de generar electricidad a partir de la energía solar. Significa que podemos utilizar la energía solar para producir electricidad, independientemente del tiempo, la hora del día, la estación o la ubicación geográfica. Se trata de un sistema cerrado que puede funcionar sin provocar emisiones de dióxido de carbono", afirma el director de la investigación, Kasper Moth-Poulsen, profesor del Departamento de Química e Ingeniería Química de Chalmers.
Sin embargo, queda mucho por investigar y desarrollar antes de que podamos cargar nuestros aparatos técnicos o calentar nuestras casas con la energía solar almacenada en el sistema.
"Junto con los distintos grupos de investigación incluidos en el proyecto, estamos trabajando ahora para perfeccionar el sistema. Hay que aumentar la cantidad de electricidad o calor que puede extraer. Aunque el sistema energético se base en materiales básicos sencillos, hay que adaptarlo para que su producción sea lo suficientemente rentable y, por tanto, se pueda lanzar más ampliamente", afirma Kasper Moth-Poulsen.