Uno de los problemas que enfrenta la energía renovable fotovoltaica es su intermitencia y dependencia de la luz de sol, por lo que son necesarias las baterías eléctricas para su implementación. Pero ahora hay un nuevo método de almacenamiento tan innovador que hará que les digas adiós.
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Un grupo de científicos de las universidades de Siegen y Mainz, que se encuentran en Alemania, han trabajado de manera conjunta en un desarrollo de almacenamiento de energía solar a través de sistemas moleculares utilizando partículas especializadas las que fueron llamadas fotoswitches.
Las técnicas tradicionales utilizadas para almacenar energía térmica tienen el inconveniente de que lo hacen en el corto plazo, como en agua caliente, por ejemplo. Mientras que en forma de moléculas este guardado energético puede durar semanas o meses, tal y como trabajan las baterías eléctricas.
El sistema molecular de almacenamiento de energía solar: eficiencia por largos períodos
Esta forma innovadora de almacenaje de energía, funciona de una manera muy parecida a las baterías convencionales. En el sentido de que conservan la energía solar por mucho tiempo, hasta varios meses, y luego la liberan según la demanda que tenga la carga que conectan a ellas o según la exigencia energética.
Las moléculas asociadas a este efecto, o fotoswitches, son elementos que tienen una gran capacidad de absorber energía solar, la cual sueltan con posterioridad al ser requerida. La forma de conservar esta energía es guardándola en forma de enlaces químicos. Se debe aclarar que esta tecnología no es nueva.
El problema con los fotoswitches era que su nivel de eficiencia al absorber la energía solar era inversamente proporcional a su capacidad de almacenamiento, por lo que su rendimiento era muy pobre. Y esta es la verdadera innovación de los investigadores al enfocarlos desde una perspectiva diferente para sortear esta limitación.
Este nuevo enfoque ha creado fotoswitches con una capacidad de almacenar energía tal y como hacen las baterías de ión de litio. Pero solo guardaba la correspondiente a la de los rayos ultravioleta, los cuales solo son una parte muy pequeña del espectro de luz solar, lo que implicaba una energía muy baja.
Ante esta limitante, los creadores inventaron una forma que permite captar la luz en forma indirecta. Este método incorpora un segundo elemento llamado sensibilizador que absorbe muy bien todo el espectro de la luz. De manera que el sensibilizador captura la luz y lleva la energía hasta el fotoswitche.
De manera muy similar al proceso de la fotosíntesis en las plantas. Es de hacer notar que el fotoswitche no era capaz de activarse directamente bajo esta luz. Con esta orientación se logró un gran aumento en la eficiencia y rendimiento en el almacenamiento de la energía, haciendo un gran avance en la conversión energética.
Las reacciones involucradas en el proceso y sus aplicaciones potenciales
En este proceso, cada fotón de luz que se absorbe inicia una reacción donde se forman enlaces químicos, el cual bajo otra estructura sería imposible por las grandes pérdidas energéticas que se producen. El mismo fue validado por los investigadores en cuanto a su practicidad, eficacia y robustez.
Esta validación se hizo realizando muchos ciclos de almacenamiento y liberación de energía de luz solar, tal y como se hace con las baterías, en diferentes aplicaciones en el mundo real. Algunas de ellas son desde almacenamiento de energía a nivel industrial hasta para calefacción doméstica.
Como conclusión, con este innovador método de usar sistemas moleculares para el almacenamiento de energía dirás adiós a las baterías eléctricas. Si se logra la implementación masiva de este sistema, significaría una gran reducción en la emisión de CO2 y de la dependencia de combustibles fósiles.
