Texto publicado por Miguel de Portugalete

Ingeniería.

Del acumulador de calor a la pila de calor solar recargable.

El gran problema que tradicionalmente ha venido arrastrando la energía solar
es que no siempre la luz del Sol llega a los paneles solares. Almacenar de
un modo lo más eficaz y barato posible un excedente de energía solar diurna
para usarlo por la noche es el objetivo principal de muchos trabajos de
investigación y desarrollo. E incluso se persigue el objetivo, más ambicioso
aún, de almacenar el calor solar veraniego para su uso como fuente de
calefacción en invierno.

Ahora, unos científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y
la Universidad de Harvard, ambas instituciones en Cambridge, Massachusetts,
Estados Unidos, han demostrado una estrategia ingeniosa y eficiente: un
material que puede absorber el calor del Sol y almacenar esa energía en una
forma química, lista para ser liberada de nuevo, en forma de calor y bajo
demanda. Esta solución es ideal para el uso de energía solar en forma de
calor, no para generar electricidad. Si bien podría generarla, sería
ineficiente hacerlo así. Pero para aplicaciones en las que el calor es lo
que interesa, ya sea para calentar edificios, cocinar alimentos, o impulsar
procesos industriales térmicos, la nueva técnica podría darle a la energía
solar una magnífica oportunidad de expansión hacia nuevos terrenos.

Esto podría marcar un antes y un después en las tecnologías de
almacenamiento de calor, dado que convierte a la energía del sol, en forma
de calor, en algo almacenable y que se puede distribuir.

El principio en el que se basa el sistema desarrollado por el equipo de
Jeffrey Grossman y Timothy Kucharski es simple: Algunas moléculas, conocidas
como fotoconmutadores, pueden asumir dos formas diferentes, como si tuvieran
un conmutador para ser colocados en el Modo A o en el Modo B, por así
decirlo. Al exponerlos a la luz solar, absorben energía y saltan de una
configuración a la otra, que se mantiene entonces estable durante largos
períodos de tiempo.

Una potente lámpara de arco es utilizada sobre una muestra de moléculas
fotoconmutables, produciendo cambios estructurales a escala molecular. Una
porción de la energía de la luz es almacenada con cada cambio estructural.
La progresión de estos cambios puede ser seguida mediante la vigilancia de
las propiedades ópticas de las moléculas. (Foto: Cortesía del equipo de
investigación)

Pero estos fotoconmutadores pueden ser activados para regresar a la otra
configuración mediante la aplicación de una pequeña descarga de
electricidad, calor o luz, y cuando se relajan, sueltan el calor.
Efectivamente, se comportan como baterías térmicas recargables, tomando
energía del sol, almacenándola durante un largo tiempo (de ahí que se las
compare con las pilas eléctricas), y finalmente liberándola bajo demanda.

El nuevo trabajo representa la transición desde la teoría a la práctica de
un concepto que fue desarrollado hace tres años por el equipo de Grossman y
sobre el cual ya hablamos en su día en un artículo
(http://noticiasdelaciencia.com/not/1996/). No ha sido fácil materializar el
concepto, pero ahora el sistema está ya más cerca de lograr su diseño
comercial definitivo que le permita salir del laboratorio y ser empleado en
las importantes aplicaciones donde el calor es el fin último de la
recolección de energía solar. Además, a diferencia de los combustibles que
se queman, el sistema usa un material que puede ser reutilizado
continuamente. No produce emisiones y nada se consume.

En el trabajo de investigación y desarrollo también han participado Nicola
Ferralis, Alexie Kolpak, Jennie Zheng y Daniel Nocera.