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El mundo de las energías renovables podría encontrarse realmente en un punto de inflexión.

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.

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.

Unos investigadores han perfeccionado un sistema que permite recolectar energía solar, almacenarla hasta dieciocho años y liberarla cuando y donde se necesite. Tras demostrar previamente cómo se puede extraer del medio de almacenamiento esta energía, extracción que se hace en forma de calor, ahora han conseguido que el sistema produzca electricidad directamente, al dotarlo de un generador termoeléctrico.

El avance es obra de un equipo integrado, entre otros, por Kasper Moth-Poulsen, de la Universidad Chalmers de Tecnología en Suecia, así como Tao Li y Zhiyu Hu, de la Universidad Jiao Tong de Shanghái en China.

Cuando esté más perfeccionado, el sistema permitirá recargar dispositivos electrónicos a conveniencia del usuario mediante energía solar almacenada.

Se trata de una forma radicalmente nueva de generar electricidad a partir de la energía solar. Implica que podemos utilizar la energía solar para producir electricidad independientemente del tiempo meteorológico, la hora del día, la estación del año o la ubicación geográfica. Además, el sistema funciona sin generar emisiones de dióxido de carbono.

La nueva tecnología se basa en el sistema de energía solar MOST (Molecular Solar Thermal Energy Storage System), desarrollado en la Universidad Chalmers de Tecnología. Se basa en una molécula de carbono, hidrógeno y nitrógeno, que al ser golpeada por la luz solar cambia de forma y se convierte en un isómero rico en energía, es decir, una molécula formada por los mismos átomos pero dispuestos de forma diferente. El isómero puede almacenarse entonces en forma líquida hasta durante 18 años para utilizarlo cuando se necesite, por ejemplo, por la noche o en invierno.

«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

En los últimos experimentos, los investigadores en Suecia enviaron una cantidad de su sustancia cargada de energía solar a sus colegas en la Universidad Jiao Tong, donde la energía se liberó y se convirtió en electricidad mediante el generador desarrollado para ese fin. En esencia, la luz solar sueca se envió al otro lado del mundo y se convirtió en electricidad en China.

El generador es un chip ultrafino que, una vez optimizado lo suficiente, podría integrarse en aparatos electrónicos como auriculares, relojes inteligentes y teléfonos móviles.

«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.

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.

“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  también señaló 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 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.

Zhihang Wang. et al.  Chip-scale solar thermal electrical power generation. CellPress. 2022. doi.org/10.1016/j.xcrp.2022.100789

Divulgador científico especialista en física y astrofísica, y apasionado de la ciencia en general. Autor del bestseller "El Universo Explicado" y de "La Nueva Carrera Espacial". Tiene más de 3 millones de seguidores en redes sociales.

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