El desarrollo tecnológico en el sector fotovoltaico está
rizando el rizo. Un equipo de científicos se preguntó: ¿Y si las células
solares funcionaran de noche? Pues es posible, y la forma en que funciona es
bastante sorprendente. De hecho, una célula fotovoltaica especialmente diseñada
para ello podría generar hasta 50 vatios de energía por metro cuadrado en
condiciones ideales durante la noche, aproximadamente un 25% de lo que puede
generar un panel solar convencional durante el día, según el artículo
«Nighttime Photovoltaic Cells: Electrical Power Generation by Optically
Coupling with Deep Space» publicado por investigadores de la Universidad Davis
de California, en la revista ACS Photonics.
Lo han llamado el panel ‘anti solar’, diseñado y creado para
que funcione exactamente de la manera opuesta a los que funcionan durante el
día.
El director de la investigación y profesor del Departamento
de Ingeniería Eléctrica e Informática de UC Davis, Jeremy Munday, ha señalado
que el proceso es similar al funcionamiento de una célula solar normal, pero a
la inversa. Un objeto que está caliente en comparación con su entorno irradiará
calor como luz infrarroja. Una célula solar convencional es fría en comparación
con el sol, por lo que absorbe la luz.
El espacio es muy, muy frío, por lo que si tiene un objeto
cálido y lo apunta al cielo, irradiará calor hacia él. Los seres humanos han
estado utilizando este fenómeno para la refrigeración nocturna durante cientos
de años. En los últimos cinco años, dijo Munday, ha habido mucho interés en los
dispositivos que pueden hacerlo durante el día (filtrando la luz solar o
apuntando lejos del sol).
Generar energía irradiando calor
Hay otro tipo de dispositivo llamado célula termoradiativa
que genera energía al irradiar calor a su entorno. Los investigadores han
explorado su uso para capturar el calor residual de los motores.
«Estábamos pensando, ¿qué pasaría si cogiéramos uno de estos
dispositivos y lo pusiéramos en un lugar cálido y apuntáramos al cielo», dijo
Munday, pues que esa célula termoradiativa apuntada al cielo nocturno emitiría
luz infrarroja porque es más cálida que el espacio exterior.
«Una célula solar normal genera energía al absorber la luz
solar, lo que hace que aparezca un voltaje a través del dispositivo y que la
corriente fluya. En estos nuevos dispositivos, la luz se emite y la corriente y
el voltaje van en la dirección opuesta, pero aún se genera poder «, dijo
Munday. «Hay que usar diferentes materiales, pero la física es la misma».
El dispositivo también funcionaría durante el día, si tomas
medidas para bloquear la luz solar directa o lo alejas del sol. Debido a que
este nuevo tipo de célula solar podría funcionar las 24 horas del día, es una
opción intrigante para equilibrar la red eléctrica durante el ciclo día-noche.
«En esencia, consiste en tener energía térmica que proviene
del Sol y esa célula solar normal capta esa energía a medida que se llega a la
Tierra, por lo que básicamente necesita dos cuerpos de temperatura diferentes y
alguna forma de convertir esa energía», ha explicado el investigador, «lo que
hace este dispositivo nocturno es algo similar, en el que solo se necesita un
cuerpo caliente y un cuerpo frío, pero ahora el cuerpo relativamente caliente
es la Tierra y el espacio es el cuerpo frío. A medida que este calor fluye de
la Tierra a espacio exterior, está quitándolo y convirtiéndolo en energía».
Un panel solar está hecho de silicio y es bueno para
capturar la luz que está en gran medida en el espectro visible, pero este
dispositivo debería estar hecho de algo que pueda capturar luz de longitud de
onda extremadamente larga. Por eso, Munday está buscando aleaciones de mercurio
que serían las óptimas para ello y desarrollando prototipos que funcionen.
No son los únicos. Hay otros investigadores que también
están estudiando cómo hacer paneles solares o «paneles antisolares», es decir,
que generan electricidad por la noche. Investigadores de la Universidad de
Stanford publicaron un artículo en la revista Jouele en noviembre que mostraba
cómo un generador termoeléctrico que irradia calor al cielo podría generar
electricidad.
«A diferencia de los generadores termoeléctricos
tradicionales, nuestro dispositivo acopla el lado frío del módulo
termoeléctrico a una superficie orientada al cielo que irradia calor al frío
del espacio y tiene su lado cálido calentado por el aire circundante, lo que
permite la generación de electricidad por la noche», señalaba el artículo.
Las baterías están mejorando a una mayor velocidad a medida
que pasan los años, al igual que los paneles solares, por lo que no
necesariamente son necesarios este tipo de paneles anti solares que puedan
generar electricidad por la noche. Sin embargo, si se puede diseñar un sistema
que pueda generar energía limpia las 24 horas del día, posiblemente se podría
producir más energía de la que se necesita y almacenarla para nuevos usos y
servicios.
El Periódico de la Energía