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Ciencia y Tecnología

¿Energía solar nocturna? Un nuevo sensor ilumina el camino

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¿Alguna vez te has sentado sobre un azulejo por la noche y has sentido el calor residual del día después de un largo día de verano? Esa radiación térmica infrarroja hasta ahora se había desperdiciado. Sin embargo, podría convertirse en una fuente de energía solar nocturna y en una nueva poder verde que supere las carencias de la tecnología fotovoltaica actual.

Al fin y al cabo, la falta de suministro continuo a cualquier hora del día suele considerarse el talón de Aquiles de la energía solar. Para paliar esta situación, las nuevas tecnologías en desarrollo pueden aprovechar este tipo de energía renovable en cualquier momento, como por ejemplo tecnología V2G que utiliza baterías de coches eléctricos para estabilizar la red. Ahora, un equipo de investigadores de la Universidad de Nueva Gales (UNSW) en Australia ha presentado otra solución, aún experimental.

Energía solar nocturna (gracias a la radiación infrarroja)

El cálido azulejo de verano mencionado anteriormente es parte de un fenómeno por el cual la tierra se enfría cada noche emitiendo radiación infrarroja al espacio exterior. Este tipo de radiación que captan las cámaras de visión nocturna nos permite ver seres vivos de sangre caliente o el motor de un coche en marcha. Hasta ahora, esta energía sólo podía aprovecharse para la vigilancia de la vida silvestre o sistemas de monitoreo. Afortunadamente, los científicos de la UNSW han ideado una solución para capturar la energía solar durante la noche y convertirla en electricidad.

Específicamente, y basado en modelos matemáticos desarrollados por el mismo laboratorioPara ello han utilizado un dispositivo semiconductor conocido como diodo termorradiativo. En lugar de utilizarlo para capturar imágenes, lo han utilizado para generar electricidad a partir de la emisión de radiación térmica infrarroja. Por el momento, la energía generada es cien mil veces menos que el obtenido de un panel fotovoltaico.

Sin embargo, los científicos señalan que la primera célula fotovoltaica de silicio, desarrollada por los Laboratorios Bell en 1954, fue sólo 2% eficiente. Hoy en día, los paneles fotovoltaicos más avanzados exceder el 20%. El equipo de desarrollo cree que su nuevo enfoque tecnológico puede progresar de manera similar. Técnicamente, podría alcanzar una décima parte de la eficiencia de un panel solar convencional.

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El avance tecnológico de estos investigadores no es el único que se ha producido en el campo de la energía solar nocturna en los últimos tiempos. Uno de los ejemplos más sorprendentes de investigación en este campo ha sido llevado a cabo por un equipo de investigadores del Universidad Stanford en los EE.UU.

Su propuesta pasa por aprovechar el enfriamiento de los paneles solares durante la noche emitiendo radiación térmica infrarroja al espacio exterior. Los científicos estadounidenses han aprovechó el diferencial de temperatura entre los paneles y el aire todavía cálido que los rodea. Han utilizado un generador termoeléctrico, también conocido como TEG.

La ventaja de estos generadores termoeléctricos es que producen electricidad cuando se calientan. Esta tecnología también podría añadirse a los paneles solares fotovoltaicos para generar energía solar de noche y de día en un solo dispositivo. En este caso, el principal obstáculo reside en la baja potencia generada -medida en milivatios- y la estrecha ventana de oportunidad para hacerlo, ya que los TEG sólo funcionan durante el proceso de enfriamiento o calentamiento.

Aplicaciones del mundo real: wearables y sensores

La energía solar nocturna probablemente no sea adecuada para mantener el frigorífico funcionando o lavar la ropa. Sin embargo, como triboeléctrico poder, tiene un potencial inmenso.

En primer lugar, podría mantener la fuente de alimentación de sensores y dispositivos IoT en lugares remotos después del atardecer, especialmente en países cálidos. Por otro lado, al convertir la radiación térmica infrarroja en electricidad, uno de los grandes beneficiados serían los wearables, como pulseras deportivas o ropa inteligente. Además, los investigadores vislumbran un futuro en el que dispositivos biónicos como corazones artificiales Será alimentado por el calor corporal.

Produciendo energía solar nocturna podría convertirse en realidad en la próxima década, dicen los inventores de una universidad australiana. Esto proporcionaría otra arma más en el arsenal de energías renovables para abandonar los combustibles fósiles y abordar el cambio climático.

Fuentes:

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