|
26 Noviembre 2019
del Sitio Web
EcoInventos
Un grupo de investigadores de la Universidad de Houston desarrollan
un nuevo dispositivo capaz de captar el calor solar y almacenarlo
durante largos periodos de tiempo.
Un nuevo paso adelante para el
almacenamiento solar bajo demanda.
Cuando se trata del almacenamiento solar, lo primero que se piensa
es el creciente uso de baterías junto con sistemas fotovoltaicos, a
pequeña y gran escala.
Sin embargo, no es sólo la electricidad lo que hay que almacenar.
Uno de los elementos igualmente útiles en la actual transición
energética es también la capacidad de capturar y
almacenar energía solar térmica.
El objetivo, sin embargo,
no es tan fácil de alcanzar, especialmente si necesita un sistema
que conserve el calor durante largos períodos.
Este reto ha llevado en
los últimos años a la creación de una nueva línea de investigación,
dedicada íntegramente a la creación de acumuladores solares bajo
demanda.
El punto crítico de estos
sistemas sigue siendo la eficiencia, pero hoy un nuevo trabajo de la
Universidad de Houston podría dar un giro decisivo al sector de las
baterías térmicas.
Un grupo de investigación ha creado una pequeña planta de
almacenamiento que combina la acumulación de calor latente con el
"almacenamiento molecular", potencialmente capaz de funcionar 24
horas al día, siete días a la semana.
Y sobre todo hacerlo con una eficiencia del 73% en las operaciones a
pequeña escala y de hasta el 90% en las de gran escala.
Como explica Hadi
Ghasemi, profesor asociado de ingeniería mecánica de la
American University, el alto rendimiento se debe, en parte, a la
capacidad del dispositivo para captar todo el espectro de la luz
solar, recogerla para su uso inmediato y almacenar el exceso en
moléculas especialmente estables.
En concreto, este último aspecto se ha realizado utilizando el par
norbornadieno-cuadricylano:
estas moléculas son
isómeras y tienen un comportamiento muy interesante para los
estudios de acumulación solar.
En detalle, el
quadrociclano se produce irradiando
norbornadieno, en un proceso que
requiere energía.
Esta misma energía
almacenada en los enlaces de las moléculas se libera cuando se
produce la relación inversa, es decir, cuando el quadrociclano se
transforma de nuevo en norbornadieno, en presencia de catalizadores
adecuados.
Los enfoques actuales de la energía solar térmica -explican los
científicos en el artículo de Joule- se basan en sistemas costosos
con una alta concentración óptica, que provocan grandes pérdidas de
calor debido a los materiales y a las superficies calientes.
Al mismo tiempo, la
energía almacenada en forma de energía térmica tiene pérdidas de
tiempo intrínsecamente altas.
En este caso, en cambio,
el acumulador solar térmico, desarrollado en la Universidad de
Houston,
almacena energía también en forma
molecular en lugar de en forma de calor simple, y el sistema
integrado reduce las pérdidas térmicas porque no es necesario
transportar la energía almacenada.
Durante el día, la
energía solar térmica se puede recoger a temperaturas de hasta
120 grados Celsius.
Por la noche, cuando
no hay sol, la energía almacenada es recogida por el material de
almacenamiento molecular, que puede convertirla de una molécula
de menor energía a una molécula de mayor energía.
Esto permite que el
sistema produzca energía térmica a una temperatura más alta por
la noche que durante el día.
T. Randall
Lee
profesor de química y coautor de la investigación
Más información de la
investigación, en "Full
Spectrum Solar Thermal Energy Harvesting and Storage by a Molecular
and Phase-Change Hybrid Material".
| 
