En un mundo en donde el cambio climático nos afecta de distintas maneras, los especialistas pretenden encontrar soluciones con tecnologías como paneles solares, filtros para la recolección de agua y para reutilizar basura o derivados. Mientras tanto, algunos otros están buscando la manera de mejorar las técnicas ya creadas.

Ese es el caso de investigadores de la Universidad Friedrich-Alexander Erlangen-Nuremberg (FAU) en conjunto con otras instituciones educativas, en Alemania, quienes descubrieron una propiedad del hidrocarburo que podría cambiar fundamentalmente la forma en la que se almacena la electricidad. Esto, a la vez, solucionaría muchos de los problemas de las instalaciones fotovoltaicas.

Cuáles son los problemas de los paneles solares y las instalaciones fotovoltaicas

Para quien no lo sepa, los sistemas fotovoltaicos son fuentes de energía renovables y limpias que utilizan las radiaciones solares para producir electricidad. Los paneles se han popularizado, sobre todo en países en donde hay hectáreas completas con este tipo de paneles y recientemente en la Central de Abastos de la Ciudad de México.

Su funcionamiento se basa en el efecto fotoeléctrico, es decir, determinados materiales de los módulos pueden absorber fotones de partículas lumínicas y liberar electrones que se convierten en energía eléctrica. Para el proceso es necesario un semiconductor llamado célula fotovoltaica, que puede ser de silicio monocristalino, policristalino o amorfo, o bien otros materiales semiconductores de capa fina.

Las células fotovoltaica se componen de una capa de boro para la carga positiva; más silicio y fósforo para la carga negativa. En conjunto tienen la capacidad de generar electricidad aprovechando el efecto fotoeléctrico. Una vez generada la electricidad, las instalaciones las transforman en corrientes alternas gracias a los inversores y es apta para el consumo de una casa o ciudades enteras.

Esta solución para tener energías limpias parece novedosa, sin embargo, tiene algunos puntos negativos en su funcionamiento. Entre los más comunes están las fugas en los techos debido a su instalación, su alto costo, su poca vida útil debido a que los módulos están expuestos a la intemperie y la poca capacidad para guardar energía.

De hecho, si quisieras almacenar la energía generada, tendrías que comprar baterías fotovoltaicas hechas de litio. Esta solución te ayudaría a tener electricidad de los paneles en días nublados o con bajas temperaturas. Sin embargo, su uso es limitado, sus componentes son muy sensibles y su precio es elevado.

La solución para almacenar energía de instalaciones fotovoltaica de forma económica

Tanto por contaminación, como por economía, las baterías de litio comienzan a quedarse atrás como la opción definitiva para el almacenamiento de energía en dispositivos. Y el caso de los módulos fotovoltaicos no es la excepción.

Bajo este contexto, químicos de la FAU en conjunto con otras instituciones de investigación en Alemania, Australia, Gran Bretaña, Italia, Suecia y EE.UU., están investigando sobre una molécula de hidrocarburo que convierte la luz solar en electricidad, o bien, tiene la capacidad de almacenarla (la energía) durante un largo periodo de tiempo.

Se trata de la molécula del norbornadieno, un isómero de hidrocarburo que consta de dos anillos moleculares. Lo interesante es que el norbornadieno tiene la capacidad de irradiarse con luz ultravioleta para convertirse en un cuadriciclano. Es decir, un organismo con el que comparte estructura pero con mayor capacidad para la reorganización parcial de enlaces atómicos o, en este caso, energía eléctrica.

«La conversión en sí es conocida, pero hasta ahora las investigaciones se han centrado en recuperar la energía almacenada en forma de calor. La novedad es que queremos controlar el proceso para que ahora también se pueda acceder a la energía almacenada como energía eléctrica, incluso meses después».

Prof. Dr. Julien Bachmann, titular de la Cátedra de Química de materiales de película fina (CTFM) de la FAU.

Hasta el momento, la investigación se encuentra en proceso, en donde los esfuerzos se centran en las bases físico-químicas de las transiciones entre isómeros, con el objetivo de entender la dinámica entre las transformaciones provocadas foto y electroquímicamente y así adaptar el diseño de las moléculas a las funciones deseadas: el almacenamiento y distribución de esa energía.

Además, los investigadores afirman que una vez controlada la conversión reversible de norbornadieno-cuadriciclano, no solo se tendría un módulo solar más eficiente, sino que se podría almacenar la energía, inclusive durante meses. Adicionalmente, adelantan que las «nuevas baterías» serían más económicas de producir, no tendrían metales y con más posibilidades de reciclar.

Aunque a día de hoy la investigación está enfocada en el mejor aprovechamiento de la energía generada por paneles solares, se espera esta investigación pueda ser beneficiosa para otros productos que ahora mismo utilizan baterías de litio.

Fuente: msn.com