Los científicos han creado un "agujero negro de luz solar", un nuevo material basado en nanopartículas que absorbe y convierte más del 90 por ciento de la luz solar captada en calor.
En la investigación han desarrollado un material super-absorbente solar que ayudará a concentración de energía en las instalaciones solares (CSP), a fin de generar más electricidad y funcionar durante más tiempo. Esto es un gran paso hacia la consecución de una fabricación solar como alternativa viable a los combustibles fósiles.
Las centrales eléctricas tradicionales queman carbón o combustibles fósiles para generar calor en forma de vapor. El vapor hace girar una turbina gigante que genera electricidad a partir del giro de unos imanes y un conductor de bobinas de cable. Una de las más prometedoras tecnologías de energía limpia son las plantas de CSP, capaces de crear el vapor necesario que hace girar la turbina mediante el uso de la luz solar para calentar sal fundida.
La primera planta CSP en Australia ya ha demostrado que el vapor generado por la energía solar es presurizado y suficientemente caliente para que coincida con la producida por los combustibles fósiles.
La mayoría de las plantas de CSP generan energía mediante el uso de cientos de miles de grandes y reflectantes espejos que concentran la luz solar en una torre que ha sido pintada con un material de pintura negro que absorbe la luz. Es importante destacar que la electricidad generada por la energía solar puede ser alimentada directamente en nuestra red existente y, debido a que los espejos pueden usarse para concentrar la luz, incluso en los días nublados, se supera así muchos de los inconvenientes de los paneles solares.
Sin embargo, una desventaja es que el material que se utiliza en la actualidad se degrada rápidamente, y necesita volver a aplicarse una vez al año, lo cual significa que las plantas de CSP deben cerrarse y no pueden ninguna energía en este momento.
Para combatir este problema, los científicos han desarrollado un material que tiene un ciclo de vida más largo y permite una mayor conversión de la luz solar captada en calor.
Los investigadores de la Universidad de California en EE.UU. han creado un nuevo material "multiescalable" que cubre con miles de partículas que van desde 10 nanómetros a 10 micrómetros. Este material puede resistir temperaturas superiores a 700 grados Celsius, lo que le permite de manera más eficiente atrapar y absorber la luz solar.
También puede tolerar la exposición al aire y a la humedad, y así sobrevivir durante muchos años al aire libre. Y lo más importante, estas propiedades únicas permiten que dicho material pueda convertir en calor más del 90 por ciento de la luz solar captada.
"Queríamos crear un material que absorbiera la luz solar sin dejar escapar nada", declaraba Jin Sungho, ingeniero y uno de los investigadores, "queremos que sea un agujero negro para la luz solar."
Las plantas CSP pueden producir alrededor de 3,5 gigavatios/hora de energía al año, eso es suficiente para abastecer a más de 2 millones de hogares. La tecnología se puede adaptar fácilmente a las plantas de energía existentes, ya que ambas utilizan el mismo proceso para generar electricidad.
El equipo continúa su investigación extendiendo aún más la vida de uso del material, y espera que este avance demuestre por fin que la energía solar no sólo es una fuente más barata y más sostenible de energía que los combustibles fósiles, sino también más eficiente.
Los hallazgos aparecen publicados en el journal Nano Energy.
- Fuente: EurekAlert .
- Imagen: crédito: Renkun Chen, profesor de ingeniería mecánica de UC San Diego Jacobs School of Engineering.
Las centrales eléctricas tradicionales queman carbón o combustibles fósiles para generar calor en forma de vapor. El vapor hace girar una turbina gigante que genera electricidad a partir del giro de unos imanes y un conductor de bobinas de cable. Una de las más prometedoras tecnologías de energía limpia son las plantas de CSP, capaces de crear el vapor necesario que hace girar la turbina mediante el uso de la luz solar para calentar sal fundida.
La primera planta CSP en Australia ya ha demostrado que el vapor generado por la energía solar es presurizado y suficientemente caliente para que coincida con la producida por los combustibles fósiles.
La mayoría de las plantas de CSP generan energía mediante el uso de cientos de miles de grandes y reflectantes espejos que concentran la luz solar en una torre que ha sido pintada con un material de pintura negro que absorbe la luz. Es importante destacar que la electricidad generada por la energía solar puede ser alimentada directamente en nuestra red existente y, debido a que los espejos pueden usarse para concentrar la luz, incluso en los días nublados, se supera así muchos de los inconvenientes de los paneles solares.
Sin embargo, una desventaja es que el material que se utiliza en la actualidad se degrada rápidamente, y necesita volver a aplicarse una vez al año, lo cual significa que las plantas de CSP deben cerrarse y no pueden ninguna energía en este momento.
Para combatir este problema, los científicos han desarrollado un material que tiene un ciclo de vida más largo y permite una mayor conversión de la luz solar captada en calor.
Los investigadores de la Universidad de California en EE.UU. han creado un nuevo material "multiescalable" que cubre con miles de partículas que van desde 10 nanómetros a 10 micrómetros. Este material puede resistir temperaturas superiores a 700 grados Celsius, lo que le permite de manera más eficiente atrapar y absorber la luz solar.
También puede tolerar la exposición al aire y a la humedad, y así sobrevivir durante muchos años al aire libre. Y lo más importante, estas propiedades únicas permiten que dicho material pueda convertir en calor más del 90 por ciento de la luz solar captada.
"Queríamos crear un material que absorbiera la luz solar sin dejar escapar nada", declaraba Jin Sungho, ingeniero y uno de los investigadores, "queremos que sea un agujero negro para la luz solar."
Las plantas CSP pueden producir alrededor de 3,5 gigavatios/hora de energía al año, eso es suficiente para abastecer a más de 2 millones de hogares. La tecnología se puede adaptar fácilmente a las plantas de energía existentes, ya que ambas utilizan el mismo proceso para generar electricidad.
El equipo continúa su investigación extendiendo aún más la vida de uso del material, y espera que este avance demuestre por fin que la energía solar no sólo es una fuente más barata y más sostenible de energía que los combustibles fósiles, sino también más eficiente.
Los hallazgos aparecen publicados en el journal Nano Energy.
- Fuente: EurekAlert .
- Imagen: crédito: Renkun Chen, profesor de ingeniería mecánica de UC San Diego Jacobs School of Engineering.
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