Un nuevo combustible liquido, que conserva la enegia solar por mas de una decada.

El hallazgo científico reciente de un nuevo combustible líquido pudiera, en un futuro no lejano, contribuir con la solución de una de las limitantes para el uso de energía solar como fuente de electricidad: el almacenamiento a largo plazo y los elevados costos.

Un grupo de científicos de la Universidad de Tecnología de Chalmers, en Gotemburgo, Suecia, ha desarrollado un fluido específico, al que han denominado combustible termosolar, que puede almacenar la energía de la luz solar por más de una década y luego liberarla cuando sea necesario.

El fluido es una molécula cíclica orgánicacompuesta de carbono, hidrógeno y nitrógenoconocido como norbornadieno que al contacto con la luz solar sufre un proceso de excitación y ruptura de enlaces entre sus átomos, tranformándose en un isómero denominado cuadriciclano.

La energía solar es atrapada en los fuertes enlaces químicos y el cuadriciclano la retiene incluso cuando se enfría a temperatura ambiente.

Cuando es necesaria, la energía almacenada puede ser extraída mediante el uso de un catalizador a base de cobalto que devuelve la molécula a su estructura original, de cuadriciclano a norbornadieno, liberando calor y elevando la temperatura del combustible a 63 grados centígrados. Al término de este proceso la molécula está lista para repetir el ciclo nuevamente.

“La energía de este isómero puede almacenarse ahora hasta 18 años”, dice el científico Kasper Moth-Poulsen, uno de los investigadores.

Resultados alentadores

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El sistema funciona de manera circular. Primero, el líquido captura energía de la luz solar, en un colector solar térmico en el techo de un edificio. Luego se almacena a temperatura ambiente. Cuando se necesita la energía, se puede extraer a través del catalizador para que el líquido se caliente.

El equipo científico liderado por el químico y profesor universitario, construyó e instaló, en el techo del edificio de Física de la Universidad de Tecnología de Chalmers, un prototipo para probar los nuevos combustibles térmicos solares creados por ellos.

Este sistema de almacenamiento solar térmico molecular (MOST, por sus siglas en inglés) está compuesto por un reflector cóncavo con un tubo en el centro, que capta la luz del sol. Funciona de forma circular: el fluido, bombeado a través de tubos transparentes, se calienta y se inicia la transformación de las moléculas en isómeros. El líquido se almacena a temperatura ambiente con una pérdida mínima de energía.

El fluido ha sido probado a través de este ciclo más de 125 veces, sin ninguna degradación significativa, indicó Moth-Poulsen en una entrevista publicada en NBC News, quien preciso, además, que el sistema puede funcionar en un circuito cerrado, captando la energía solar y desprendiendo calor una y otra vez.

“Recientemente hemos logrado muchos avances importantes, y hoy tenemos un sistema de energía libre de emisiones que funciona todo el año”, afirmó Moth-Poulsen.

El combustible termosolar podría almacenarse en tanques sin aislamiento dentro de casas o fábricas y transportarse entre granjas solares y ciudades.

Queda mucho por resolver

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Los investigadores, luego del último año de desarrollo y pruebas, han calculado que su fluido puede almacenar hasta 250 vatios-hora de energía por kilogramo, el doble de la capacidad de energía de las baterías Powerwall de Tesla.

Sin embargo, Kasper Moth-Poulsen señala que aún queda mucho que resolver como, por ejemplo, obtener más calor al aumentar la temperatura a 110 grados centígrados (230 grados Fahrenheit); así como ampliar la sensibilidad del combustible para responda a más ondas del espectro de la luz del sol pues, hasta ahora, los prototipos reaccionan a las longitudes más cortas, incluidos los rayos ultravioleta y azul, que representan solo el 5 por ciento de la energía solar disponible.

Frente a la alta demanda global de energía, la perentoria necesidad de descarbonizar la economía y desechar definitivamente los combustibles fósiles, contribuyendo a resolver la crisis del calentamiento global, estos hallazgos son alentadores porque además de abrir el camino hacia la implementación de norbornadienos líquidos en tecnologías de almacenamiento de energía de ciclo cerrado, pueden acelerar la marcha en el desarrollo tecnológico para para el aprovechamiento de la energía solar de forma masiva.

Con información de Ecoinventos, NBC News y Energy & Environmental Science

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Haiman El Troudi

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