Si supiéramos cómo transformar toda la energía solar que llega a la Tierra, esta sería suficiente para resolver los problemas energéticos de la humanidad. Sin embargo, todavía nos enfrentamos a un gran inconveniente. La imposibilidad de conservar esta energía de forma económica y eficiente durante mucho tiempo. Ahora, parece que algo está cambiando. Relacionado ¿Baterías de agua de mar como alternativa a las de litio?

El mundo de las energías renovables podría encontrarse realmente en un punto de inflexión. La esperanza procede de una solución ideada en los laboratorios de la Chalmers University of Technology, en Suecia. Un grupo de investigadores ha creado un nuevo sistema que utiliza un fluido llamado combustible térmico solar. Al parecer, puede conservar la energía solar durante más de una década.

El combustible térmico solar, en realidad, es una molécula en forma líquida compuesta de carbono, hidrógeno y nitrógeno. Cuando la luz solar la golpea, produce una reacción realmente inusual. Los enlaces entre sus átomos se reorganizan y la molécula se convierte en una nueva versión ‘energizada’ de sí misma. El estudio fue publicado por la revista ‘Royal Society of Chemistry‘ y muchos expertos lo han descrito como revolucionario.

«Un combustible térmico solar es como una batería recargable, donde, en lugar de electricidad, se pone luz solar, la cual genera calor cuando se necesita». Estas son las palabras con las que Jeffrey Grossman, un ingeniero que trabaja con estos materiales en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), explicó el hallazgo a la cadena NBC News.



Energía solar almacenada hasta 18 años

La energía solar capturada se mantiene entre fuertes enlaces químicos. Como una presa atrapada en una trampa. Permanece en el interior incluso cuando la molécula se enfría a temperatura ambiente. Cuando llega el momento de necesitar energía, como por la noche o durante el invierno, el fluido simplemente es aspirado a través de un catalizador. Esa es una sustancia que devuelve a la molécula su forma original. Liberando energía en forma de calor.

«La energía se puede almacenar hasta 18 años», ha explicado Kasper Moth-Poulsen, investigador de la Universidad de Chalmers. «Cuando extrajimos energía para usarla, obtuvimos más calor del que esperábamos». Para poner a prueba el nuevo fluido, el equipo de investigación colocó un prototipo del nuevo sistema energético en el techo de un edificio universitario. Los prometedores resultados, señalan los investigadores, ya han atraído la atención de muchos inversores.

El prototipo consiste en un reflector cóncavo con un tubo en el centro, capaz de seguir al sol como una especie de antena parabólica. El fluido, que se encuentra dentro del tubo central, se calienta gracias al sol, transformando la molécula de norbornadieno en su isómero, el cuadriciclano. Ese es un hidrocarburo conocido por su capacidad de almacenamiento de la energía solar.

A continuación, el fluido se almacena a temperatura ambiente con una pérdida de energía mínima. Cuando se requiere energía, se filtra a través del catalizador, que convierte las moléculas en su forma original y calienta el fluido hasta los 63 grados Celsius. Los fluidos térmicos solares cuentan con la ventaja de ser reutilizables y de presentar un bajo impacto ambiental. De hecho, su uso no genera emisiones de Co2 u otros gases de efecto invernadero.



Una solución doméstica

Los investigadores afirman que este nuevo fluido tiene la capacidad de almacenar 250 vatios-hora de energía por kilogramo. Solo para hacerse una idea, se trataría de casi el doble de la capacidad de almacenamiento de las baterías del sistema Powerwall de Tesla. Y los márgenes de mejora aún son muy elevados.

La esperanza, explican los científicos, es que este calor almacenado se pueda usar para sistemas de calefacción domésticos, calentadores de agua, lavaplatos y muchos otros electrodomésticos. De hecho, una vez utilizado, el fluido puede volver a subir al techo para ser recalentado. De esa manera, puede ser reutilizado docenas y docenas de veces. Por lo menos 125, aseguran sus descubridores, y esto sin dañar la molécula de ninguna manera.

Thanks to those who have been spreading the word about our energy storage project in 2018. A special thanks to @WaytGibbs for his article in NBC https://t.co/jBJhn51Vq8

the original papers are here: https://t.co/d9XzR57uyD …https://t.co/T0ZoXU6WjH …https://t.co/EAceRUQUZe — Kasper Moth-Poulsen (@KMothPoulsen) 7 gennaio 2019

Una alternativa energética lista en 10 años

«Hemos logrado muchos avances cruciales y hoy tenemos un sistema de energía libre de emisiones que funciona todo el año«, ha explicado con entusiasmo Moth-Poulsen. El investigador ha también señalado que el fluido puede generar aún más calor de lo que ha sido comprobado hasta ahora. Podría alcanzar al menos los 110 grados Celsius, asegura.

«Todavía hay un largo camino por recorrer. Acabamos de desarrollar el sistema. Ahora debemos asegurarnos de que todo esté diseñado de manera óptima», concluyó el científico en su presentación. Según los cálculos del grupo de investigación, la nueva tecnología podría estar disponible comercialmente ya dentro de 10 años.

Lo cierto es que el mundo necesita con urgencia nuevas tecnologías capaces de sustituir a las fuentes de energía fósil. El almacenamiento de energía producida a partir de las fuentes renovables como el sol hoy es el principal desafío a superar. Habrá que ver el coste de una instalación que aprovecha este sistema, pero puede que se haya dado un paso decisivo hacia la buena dirección.

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Imágenes | Chalmers University of Technology, iStock