Se planea que pueda estar en nuestras manos en un periodo de 10 años o menos. Las calefacciones, electrodomésticos o, incluso, los procesos industriales de esterilización podrían, en muy poco tiempo, depender directamente del sol

Lo debemos obviar que podemos considerar la energía solar una de las alternativas más prometedoras a los combustibles fósiles. Sin embargo, siguen existiendo muchos desafíos que superar. Por ejemplo, cuando los paneles solares —aun los más infalibles recolectando energía— convierten los rayos solares en energía utilizable, esta debe usarse de inmediato o almacenarse en baterías; de lo contrario, se pierde. Mejorar este sistema ha sido el objetivo de muchos equipos de científicos y ahora parece que hemos dado un paso más en esta dirección.

Un equipo de científicos suecos presentó en 2018 un ‘combustible solar térmico‘, un líquido altamente especializado que actuaba como una batería recargable de la que en vez de extraer electricidad se extraía calor, que se activa a demanda. De esta manera, la limitación del almacenamiento de energía del panel solar quedaría resuelta, pues afirmaban que con este líquido sería posible recolectar y almacenar energía solar prémium durante varios años.

Isomerización para guardar energía

Tras llevar en desarrollo desde ese momento en la Universidad Tecnológica de Chalmers (Suecia), el sistema de almacenamiento de energía solar térmica molecular (MOST) ya funciona de forma eficiente. La bomba hace circular el combustible solar térmico —que es una molécula en forma líquida— a través de unos tubos transparentes, y cuando la luz solar entra en contacto con el combustible, los enlaces entre sus átomos se reorganizan y se transforma en un isómero (una molécula formada por los mismos átomos, pero dispuestos de manera diferente) rico en energía. Y es que esta molécula compuesta de carbono, hidrógeno y nitrógeno, cuando es golpeada por la luz solar, hace algo inusual: los enlaces entre sus átomos se reorganizan y se convierte en una nueva versión energizada de sí mismo. De esta manera, la energía solar queda capturada entre los fuertes enlaces químicos de los isómeros y allí permanece almacenada incluso cuando la molécula se enfría a temperatura ambiente.

«Podemos crear soluciones libres de emisiones impulsadas por energía solar para calefacción»

La clave está en el norbornadieno, un hidrocarburo bicíclico y compuesto orgánico cuya densidad de energía es de 250 vatios-hora por kilogramo (el doble de la potencia de la popular batería Powerall de Tesla).

Cuando se necesita energía, digamos durante la noche o durante el invierno, el fluido simplemente se extrae a través de un catalizador que devuelve la molécula a su forma original, liberando energía en forma de calor.

Actualización del proyecto

Durante el último año, los investigadores han presentado nuevos avances en el desarrollo del sistema MOST. Han desarrollado un catalizador para controlar la liberación de la energía almacenada. El catalizador actúa como un filtro, a través del cual fluye el líquido, creando una reacción que calienta el líquido en 63 °C. Si el líquido tiene una temperatura de 20 °C cuando bombea a través del filtro, sale por el otro lado a 83 °C. Al mismo tiempo, devuelve la molécula a su forma original, para que luego pueda reutilizarse en el sistema de calentamiento. Además, han mejorado el diseño de la molécula para aumentar su capacidad de almacenamiento de modo que el isómero pueda almacenar energía hasta casi 20 años.

Otra de las mejoras añadidas ha sido que, anteriormente, el líquido dependía de un químico inflamable (tolueno o enceno); afortunadamente, han encontrado una forma de eliminar este hidrocarburo potencialmente peligroso, y en su lugar emplear únicamente la molécula de almacenamiento de energía.

¿Cómo funciona exactamente?

El colector solar sigue la trayectoria del sol a través del cielo y funciona de la misma manera que una antena parabólica, enfocando los rayos del sol a un punto donde el líquido pasa a través de la tubería.

¿Y su durabilidad?

Hasta ahora, los investigadores han sometido el fluido a este ciclo más de 125 veces sin causar daños significativos a su estructura molecular.

Por el momento, el proyecto recibió a finales de 2020 una financiación de 4,3 millones de euros de la UE con objeto de desarrollar prototipos de dicha tecnología para aplicaciones a gran escala. “Con esta financiación, el desarrollo que ahora podemos hacer en el proyecto MOST puede conducir a nuevas soluciones libres de emisiones impulsadas por energía solar para calefacción en aplicaciones residenciales e industriales. Este proyecto se encamina hacia una etapa muy importante y emocionante”, afirma Kasper Moth-Poulsen, líder del equipo de investigación.

Posibles aplicaciones

Este calor se podría usar para caldear el calentador de agua de un edificio, el lavavajillas y otros dispositivos donde se necesite agua tibia. También podría utilizarse para aplicaciones industriales como la esterilización o el proceso de destilación. Según los expertos, esta tecnología podría estar disponible para uso comercial dentro de 10 años

Fuente: El confidencial