Este desarrollo innovador se centra en la utilización de fuentes de calor infrarrojo radiante, aportando una nueva frontera en las energías renovables

¿Generar energía solar después de la puesta de sol? Aparentemente puede parecer una idea poco práctica, pero un equipo de científicos de la Universidad de Nueva Gales del Sur (Australia) ha hallado la forma de conseguirlo. ¿Cómo? Con un innovador dispositivo que captura el calor emitido en el espectro infrarrojo y convirtiéndolo en pura electricidad.

Un camino necesario

La búsqueda de energía renovable ha sido impulsada desde hace bastantes décadas por la necesidad de reducir las emisiones de carbono y mitigar el cambio climático que atenaza a nuestro planeta y cuyos efectos están siendo cada vez más palpables en todos los rincones del planeta, incluidos los más remotos e inhóspitos. Las fuentes renovables tradicionales, como la solar, la eólica y la hidroeléctrica, han logrado avances significativos, pero tienen limitaciones como la dependencia de las condiciones climáticas y las restricciones geográficas. Esto ha impulsado a muchos equipos de científicos a explorar métodos alternativos para capturar y convertir energía de fuentes menos convencionales, como el calor infrarrojo radiante.

¿Funciona?

El dispositivo ya ha sido probado y funciona. Se trata de una nueva tecnología que pronto podría suministrar energía a nuestros hogares por la noche. La tecnología que emplean se basa en el principio de generación de energía termorradiativa. Este método utiliza la diferencia de temperatura entre la superficie terrestre y el frío del espacio. Huelga decir que todos los objetos, incluida la Tierra, emiten radiación infrarroja.

Así, el semiconductor captura esta energía del calor radiante de la luz infrarroja de la Tierra y genera una corriente eléctrica. Al capturar y convertir este calor radiante en electricidad, el dispositivo genera «energía solar por la noche». “Lo que hicimos fue crear un dispositivo semiconductor… que aprovecha el calor radiante que sale de la Tierra y, a medida que se emite esa luz, genera algo de electricidad”, comentó Ned Ekins-Daukes, coautor de la investigación.

El componente semiconductor central de esta tecnología es un tipo de diodo termorradiador y, curiosamente, los materiales que se utilizaron para crear este dispositivo eran similares a los que se encuentran en las gafas de visión nocturna. Según la doctora Phoebe Pearce, una de las investigadoras del proyecto, «de la misma manera que una célula solar puede generar electricidad absorbiendo la luz solar emitida por un sol muy caliente, el diodo termorradiativo genera electricidad emitiendo luz infrarroja en un ambiente más frío».

¿Cuál será el paso siguiente?

La luz de la Luna no es lo suficientemente brillante como para generar energía, pero la recolección de energía renovable a través de la luz infrarroja podría ser la clave para alimentar su hogar durante la noche. Y podríamos darle una gran cantidad de usos como, por ejemplo, servir de generador de energía para los electrodomésticos de casa mientras dormimos o alimentar satélites en el espacio, lo que ayudará a financiar un mayor desarrollo para su uso en electrodomésticos de uso diario.

¿Cuándo podríamos ver materializada esta tecnología? Esta tecnología es especialmente prometedora porque puede generar energía tanto de día como de noche, a diferencia de los paneles solares tradicionales que dependen, en esencia, de la luz solar. Eso sí, por el momento la eficiencia de esta tecnología es bastante baja: 100.000 veces menor que la suministrada actualmente por un panel solar, pero están convencidos en que las mejoras futuras también incrementarán exponencialmente estos resultados. Respecto al cuándo estará disponible, los investigadores exponen que esta tecnología emergente podría estar en el mercado en cinco años.

“En el futuro, esta tecnología podría potencialmente recolectar esa energía y eliminar la necesidad de baterías en ciertos dispositivos, o ayudar a recargarlos. Eso no es algo en lo que la energía solar convencional sería necesariamente una opción viable”, comentan los autores.

Al utilizar el calor que emite naturalmente la Tierra y otros objetos, este enfoque maximiza la eficiencia energética y reduce los desechos. Y, como no podía ser de otra manera, como fuente de energía renovable, esta tecnología contribuye a reducir la dependencia de los combustibles fósiles, lo que ayuda a reducir las emisiones de carbono y a combatir el cambio climático.

“Ahora generamos grandes cantidades de electricidad a partir de energía solar para nuestros hogares utilizando células solares de silicio, la tecnología utilizada por primera vez en el espacio. De manera similar, tenemos la intención de volar el diodo termorradiativo en el espacio dentro de los próximos dos años”, concluyó el profesor Ekins-Daukes.

Referencias:

Solar power at night on Earth and in orbit: A renewable reality Two years ago, UNSW researchers made a major breakthrough with renewable energy. Published on the 30 July 2024. Universidad de Nueva Gales del Sur (Australia) https://www.unsw.edu.au/news/2024/07/solar-power-at-night-on-earth-and-in-orbit-a-renewable-reality
Michael P. Nielsen, Andreas Pusch, Muhammad H. Sazzad, Phoebe M. Pearce, Peter J. Reece, Nicholas J. Ekins-Daukes. Thermoradiative Power Conversion from HgCdtTe Photodiodes and Their Current–Voltage Characteristics. ACS Photonics, 2022; DOI: 10.1021/acsphotonics.2c00223
Qazi, A., Hussain, F., Rahim, N., Hardaker, G., Alghazzawi, D., Shaban, K., & Haruna, K. (2019). Towards Sustainable Energy: A Systematic Review of Renewable Energy Sources, Technologies, and Public Opinions. IEEE Access, 7, 63837-63851. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.2906402.

Fuente: muyinteresante.com