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Investigadores desarrollan tecnología de almacenamiento y transporte de energía solar sin necesidad de paneles solares

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Investigadores de la Universidad Chalmers en Suecia y la Universidad Jiao Tong de Shanghai han ideado una técnica para recolectar, almacenar y transportar energía solar y luego obtener electricidad de ella. Todo esto será posible sin el uso de baterías o celdas fotovoltaicas convencionales.

Los investigadores han documentado esta tecnología en un artículo titulado «Almacenamiento de energía con fotoisómeros moleculares», publicado en la revista Joule en diciembre de 2021. Con su tecnología MOST (Molecular Solar Thermal Energy Storage Systems), los investigadores idearon con éxito un método para almacenar energía solar energía como energía química dentro de un tipo especial de molécula, hasta por 18 años.

Esta molécula cambia sus propiedades químicas cuando entra en contacto con la luz solar y almacena parte de esa energía dentro de nuevos enlaces químicos. Esta energía química se puede liberar en forma de energía térmica con la adición de un catalizador cuando sea necesario. El dispositivo se puede usar para almacenar energía solar cuando la luz del sol está disponible y proporcionar energía térmica cuando no la hay.

Pero el almacenamiento de energía utilizando la tecnología MOST presentó inicialmente otro problema: esta energía solo puede convertirse en energía térmica utilizando un catalizador.

Si bien la energía térmica es muy útil en muchas aplicaciones, incluida la calefacción, no es tan versátil como la energía eléctrica, que se puede utilizar para alimentar una amplia variedad de dispositivos y aplicaciones. Además, las tecnologías existentes que pueden convertir la energía térmica en electricidad en realidad no tienen la eficiencia para funcionar a la escala de los sistemas MOST.

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“El propósito del proyecto es almacenar energía solar en energía química dentro de moléculas orgánicas. Y luego, cuando queremos usar la energía solar almacenada, se libera en forma de calor. Y el siguiente paso fue convertir esta energía almacenada en electricidad”, dijo a indianexpress.com Zhihang Wang, un postdoctorado en la Universidad de Chalmers en Suecia y autor principal del artículo.

Para resolver esta parte del problema, Wang y sus colegas investigadores desarrollaron un nuevo dispositivo ultradelgado basado en un chip que puede convertir la energía térmica liberada por el sistema MOST en energía eléctrica.

Para ello, las moléculas químicas con energía almacenada se crearon en un laboratorio de la Universidad de Chalmers en Suecia y se enviaron a investigadores de la Universidad Jiao Tong de Shanghái. El dispositivo basado en un chip se utilizó para convertir la energía térmica liberada en energía eléctrica, aunque en la escala de nanovatios. Esta nueva tecnología ha sido documentada en un artículo separado titulado “Generación de energía eléctrica térmica solar a escala de chip”, publicado en la revista Cell Reports Physical Science.

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Los investigadores prevén muchos usos para el sistema combinado de MOST y la nueva solución de generación de electricidad a escala de chip.

“Podemos, por ejemplo, generar energía solar en lugares con mucha luz solar y enviarla a regiones que no tienen luz solar. Anteriormente, se nos ocurrió una tecnología que podría liberar energía térmica que podría usarse para diferentes propósitos, como la calefacción doméstica. Pero ahora, esta tecnología tiene el potencial de producir electricidad a partir de eso”, explicó Wang.

Este sistema combinado también podría ser útil en lugares cercanos al polo norte o al polo sur, que reciben meses continuos de luz solar seguidos de meses de oscuridad. En tales situaciones, la tecnología MOST podría usarse para almacenar energía solar cuando hay luz solar y liberarla durante los meses en que no la hay.

Si bien la tecnología aún está en su infancia, es muy prometedora en una variedad de aplicaciones. Por ejemplo, Wang no descartó la posibilidad de usar el dispositivo de recolección de electricidad térmica a escala de chip en dispositivos móviles, donde puede reutilizar el calor de las partes internas del dispositivo y convertirlo nuevamente en electricidad. Sin embargo, tal aplicación se encuentra fuera de los intereses de investigación del equipo.

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