martes, 23 de junio de 2015

ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA SOLAR DURANTE SEMANAS INSPIRADO POR LA FOTOSÍNTESIS



Los científicos idearon una nueva disposición de ingredientes de célula solar, con conjuntos de donantes poliméricos (bastones verdes) y aceptores de fullereno cuidadosamente organizados (morado y tostado). (Imagen: UCLA Chemistry)

Los materiales presentes en los actuales paneles solares de los tejados de viviendas pueden almacenar energía del Sol durante apenas unos pocos microsegundos. Una nueva tecnología es capaz de almacenar energía solar hasta varias semanas, un avance que podría cambiar la forma en que los científicos abordan el diseño de células solares.

El nuevo diseño, obra del equipo de la química Sarah Tolbert, de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA), Estados Unidos, está inspirado en la forma en que las plantas generan energía a través de la fotosíntesis. La biología realiza un muy buen trabajo a la hora de suministrar energía a partir de la luz solar, tal como apunta Tolbert. Las plantas lo hacen a través de la fotosíntesis con una eficiencia extremadamente alta.

En la fotosíntesis, las plantas que están expuestas a la luz solar utilizan estructuras nanoscópicas cuidadosamente organizadas dentro de sus células para separar las cargas de manera rápida, quitándole electrones a la molécula que después es abandonada, y manteniendo separadas las cargas positivas y negativas. Esa separación es la clave para hacer que el proceso sea eficiente.

Para capturar energía de la luz solar, son comunes en los tejados los paneles solares convencionales de silicio, bastante caros todavía. Existe actualmente un gran impulso científico e industrial para fabricar células solares de coste más bajo utilizando plásticos, en vez de silicio, pero las células solares plásticas actuales son relativamente ineficientes, en gran parte porque las cargas eléctricas positivas y negativas separadas se recombinan a menudo antes de que puedan convertirse en energía eléctrica.

En cambio, el sistema desarrollado por el equipo de Tolbert separa las cargas y las mantiene separadas durante días, o incluso semanas. Una vez se obtiene la estructura adecuada que lo permite, se puede mejorar enormemente la retención de energía.

Los dos componentes que hacen que funcione el sistema desarrollado por la UCLA son un polímero que absorbe luz solar y actúa de donante de electrones, y un fullereno trabajado a escala nanométrica que opera como aceptor de electrones.

El nuevo diseño es también más respetuoso con el medio ambiente que la actual tecnología, ya que los materiales pueden ser ensamblados en agua en vez de en las soluciones orgánicas más tóxicas que se utilizan ampliamente hoy en día.

Los investigadores están ya trabajando en cómo incorporar la tecnología en células solares reales.



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