Los paneles solares utilizan la energía del Sol y la convierten en electricidad, pero ¿qué pasaría si se le da la vuelta a este proceso? Esa es la contraintuitiva idea detrás de los paneles de “energía anti-solar” de unos investigadores de la Universidad de Stanford. El estudio fue publicado en Optics Express.
La propuesta de los investigadores es aprovechar la luz infrarroja invisible que los paneles irradian durante la noche. Un procedimiento reverso al que se utiliza actualmente: absorber la luz durante el día.
Enfriamiento radiativo
Este proceso se conoce como enfriamiento radiativo, y si ese calor se aprovechar, podría iluminar nuestras ciudades por la noche a bajo costo. Almacenar energía durante el día para luego producir luz por las noches es una propuesta relativamente costosa. Por eso, producir energía durante la noche podría ayudar a reducir esa carga.
Los científicos utilizaron un modelo termodinámico de un generador de energía termoeléctrica para elaborar una prueba de concepto. Los paneles modelados teóricamente podrían generar 2.2 vatios por metro cuadrado sin la necesidad de una batería o una fuente de energía externa.
Mientras que otros han intentado celdas nocturnas similares, este diseño en particular podría producir 120 veces más energía, según los investigadores. De hecho, está casi a la par con el rendimiento de una máquina de Carnot, el cual es un límite termodinámico teórico para un motor “perfecto”.
“Este resultado es significativamente más alto que los resultados informados anteriormente y apunta a la aplicabilidad potencial de la recolección de energía eléctrica por la noche”, escriben los autores en el paper.
Modelo
El concepto se basa en una tecnología que combina y optimiza el enfriamiento radiativo con un generador de energía termoeléctrica, uno que ocupa menos del 1% de la huella de todo el dispositivo. Este porcentaje mínimo es una buena señal de escalabilidad, ya que el generador de energía termoeléctrica es la parte más cara del sistema.
Utilizando modelos informáticos basados en parámetros de la vida real, los autores pusieron a prueba su simulación optimizada. Colocados en una azotea, afirman que el tamaño de su celda crea el mejor equilibrio entre la pérdida de calor y la conversión termoeléctrica.
“Estamos trabajando para desarrollar una generación de iluminación sostenible y de alto rendimiento que pueda proporcionar acceso a fuentes de energía de iluminación fiables y sostenibles de bajo costo a todos”, dijo a Phys, Lingling Fan de la Universidad de Stanford. “Incluidas personas de las zonas rurales y en desarrollo”, añade.
Aplicaciones
Una fuente de energía modular también podría alimentar sensores fuera de la red utilizados en una variedad de aplicaciones. Los ejemplos van de tener energía en casos de desastres naturales hasta usarse para convertir el calor residual de los automóviles en energía utilizable.
Aun así, lo aconsejable es ser cautelosamente optimistas. Los propios autores admiten que, si bien su demostración es notable, todavía no es suficiente para satisfacer muchos de los deseos mencionados anteriormente. En todo caso, es prometedor ver realizable algo que antes solo existió en teoría.