Puede almacenar energía solar, a través de cambios en la estructura de una molécula y luego liberarla como calor
Buenos Aires-(Nomyc)-Desde hace siglos, la humanidad fantasea con atrapar la energía de la naturaleza y guardarla para cuando la necesite y la metáfora de “embotellar un rayo” cambió de forma, pero no de ambición, ya que hoy, esa idea vuelve a tomar cuerpo, gracias a un “líquido capaz de almacenar energía solar como si fuera luz en conserva”, aunque no almacena electricidad, ni electrones que viajen por cables, sino calor puro, atrapado en enlaces moleculares.
El reto es conocido: el sol brilla de día, pero nuestras necesidades energéticas no entienden de horarios y durante décadas, la solución dominante fue capturar electricidad solar y guardarla en baterías.
Funciona, sí, pero con costos, pérdidas de conversión y una dependencia fuerte de materiales críticos, por lo que el enfoque que llega ahora, desde la Universidad de California en Santa Bárbara (University of California, Santa Barbara), propone otra lógica: “almacenar la energía solar de manera directa, sin pasar por la electricidad”.
El equipo liderado por la profesora asociada Grace Han ha desarrollado un sistema de Almacenamiento Solar-Térmico Molecular (MOST) no utiliza baterías, sino que el “corazón” de la tecnología es un líquido que contiene “moléculas de pirimidinona modificadas”, diseñadas para reaccionar con la luz y cuando el sol incide sobre ellas, cada molécula cambia de forma, por lo que pasa a una configuración tensada, rica en energía, en una especie de “muelle microscópico que queda cargado”.
Lo interesante es lo que ocurre después: esa molécula puede permanecer “bloqueada” en su estado energético durante meses, incluso más de un año a temperatura ambiente, sin perder apenas energía. No hay fugas, no hay autodescarga apreciable y cuando se necesita el calor, solo se debe aplicar un estímulo como calor, un catalizador ácido y la molécula vuelve a su forma original, por lo que libera la energía acumulada en forma de “calor utilizable”, situación que se puede repetir de manera indefinida.
La comparación con las lentes fotocromáticas no es casual, ya que al igual que esas lentes se oscurecen al sol y recuperan la transparencia en interiores, la molécula se transforma y regresa a su situación original, pero con un objetivo mucho más ambicioso: “gestionar energía”, pero no como un experimento puntual, sino como un material reutilizable, estable y controlable.
Algo clave que marca la diferencia frente a otros sistemas MOST estudiados en el pasado, como los que se basan en Azobenceno o Dihidroazuleno, el sistema de Dewar pirimidinona alcanzó algo poco común en este campo: resultados prácticos medibles, ya que en laboratorio, el calor liberado fue suficiente para “llevar agua a ebullición en condiciones ambientales”, una prueba sencilla pero contundente. Hervir agua exige mucha energía; lograrlo sin combustión ni electricidad directa no es menor.
Rendimiento: los números llaman la atención, ya que la densidad energética del sistema ronda los 1,6 MJ por kilogramo, casi el doble de una batería de ion-litio convencional, aunque no es una batería, no entrega electricidad de forma directa, pero su eficiencia como almacén de energía térmica es notable y también, se elimina una de las grandes fuentes de pérdidas: “la doble conversión electricidad-química-electricidad”.
Otro punto fuerte es la escalabilidad real, debido a que al tratarse de un líquido, aumentar la capacidad no requiere rediseñar celdas ni fabricar nuevos módulos: basta con más volumen de solución y puede circular por tuberías, almacenarse en depósitos aislados, transportarse como cualquier fluido industrial, de lo que deriva la expresión “sol embotellado”, que no suena a exageración poética, sino a descripción técnica.
Las aplicaciones posibles empiezan a aparecer en distintas posibilidades, ya que un colector solar podría hacer circular este líquido durante el día, “cargándolo” con luz, el fluido energético se guardaría en un tanque y horas o meses después, se liberaría el calor para agua caliente sanitaria, cocina, calefacción de espacios o procesos industriales de baja y media temperatura, sin combustión, ni emisiones locales.
También, aparece una idea sugerente: almacenamiento estacional, es decir cargar energía solar en verano y utilizarla en invierno, algo que las baterías eléctricas gestionan mal por costos y pérdidas a largo plazo, pero en este caso, la estabilidad molecular juega a favor, ya que incluso, se contempla su integración con “generadores termoeléctricos o ciclos térmicos”, lo que abre la puerta a producir electricidad cuando sea necesario, no cuando haya sol.
Potencial: si esta tecnología supera la fase de laboratorio y se adapta a escala real, puede convertirse en una pieza silenciosa pero clave de la transición energética, aunque no sustituirá a todas las baterías ni a todas las redes, pero sí puede cubrir un hueco crítico: el almacenamiento térmico limpio, duradero y reutilizable.
En viviendas, podría reducir la factura energética y las emisiones asociadas a calefacción y agua caliente y en industria, ayudar a descarbonizar procesos térmicos donde la electrificación directa es complicada y en sistemas híbridos, combinarse con fotovoltaica, solar térmica y bombas de calor para exprimir cada rayo de sol.
N d R: la imagen que acompaña esta nota fue generada por Inteligencia Artificial
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