El futuro de la energía solar podría estar en la madera

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El futuro de la energía solar podría estar en la madera

Recreación de la "madera solar". / Robotitus

La energía solar tiene un problema bastante evidente. Funciona muy bien cuando hay sol, pero en cuanto anochece, se acabó. Los paneles dejan de producir electricidad y todo depende de lo que se haya podido guardar antes. Y ahí está el punto débil, porque transformar luz en energía lo hacen muy bien, pero almacenarla no tanto.

Para resolver esto, se han probado materiales que guardan calor y lo liberan después. Se llaman materiales de cambio de fase. El problema es que suelen derretirse y gotear, no transmiten el calor con rapidez y además pueden incendiarse. No suena muy confiable.

¿Madera?

Un grupo de investigadores en China decidió ir por otro camino y usar madera. Pero no cualquier madera tal cual, sino madera de balsa modificada desde adentro.

Primero le quitaron la lignina, que es como el pegamento natural que mantiene unidas sus fibras. Al hacer eso, dejaron una estructura llena de pequeños canales. Luego recubrieron esos canales con capas ultrafinas de fosforeno negro, un material que absorbe muy bien la luz en diferentes longitudes de onda y la convierte en calor. 

Como el fosforeno se degrada rápido al contacto con el aire, le añadieron una capa protectora hecha con ácido tánico y iones de hierro. Después incorporaron nanopartículas de plata para mejorar la captura de luz. Y por último, le dieron una capa repelente al agua para evitar humedad y deterioro.

Con la estructura lista, rellenaron la madera con ácido esteárico, una cera de origen biológico. Esta cera se derrite cuando se calienta y guarda energía, y cuando se enfría se solidifica y libera ese calor. 

Los resultados 

Hay un detalle interesante. El calor se mueve mejor a lo largo de la veta de la madera que a través de su superficie. Eso hace que la energía fluya más rápido hacia un generador externo que puede convertir ese calor en electricidad.

En pruebas de laboratorio, el material mostró resultados bastante sólidos. Logró una eficiencia fototérmica de 91.27%, o sea, casi toda la luz se convirtió en calor útil. También almacenó 175 kilojulios por kilogramo. Y al conectarlo a un generador termoeléctrico, produjo hasta 0.65 voltios.

Además, no solo rinde bien en energía. También resiste mejor el fuego, bacterias y hongos. En términos de seguridad, reduce la liberación de calor en incendios en más de un 27% y el calor total generado en más de un 31%.

Esta madera tuneada acerca bastante la idea de usar energía solar incluso cuando el sol ya no está. Y lo hace con un material abundante, relativamente barato y más amigable con el ambiente.