Cuando cae el sol, los paneles solares dejan de producir energía. Ese es el gran problema de las renovables: cómo guardar la luz para usarla en la noche o en invierno.
Un equipo de la UC Santa Barbara encontró una salida distinta. No usa baterías enormes ni depende de la red eléctrica. En la revista Science. explicaron su nuevo material.
La profesora Grace Han y su equipo crearon una molécula que captura luz solar, la guarda en enlaces químicos y luego la libera como calor cuando se necesita.
Pirimidona
El material es una molécula orgánica modificada llamada pirimidona. Forma parte de una línea conocida como almacenamiento solar térmico molecular, o MOST, que busca guardar energía directamente en moléculas.
El concepto es simple: reutilizable y reciclable. Lo comparan con lentes fotocromáticos. En interiores son claros; bajo el sol se oscurecen. Al volver adentro, regresan a su estado original.
Aquí ocurre algo parecido. La molécula cambia de forma cuando recibe luz. No cambia de color: almacena energía. Después, cuando recibe un pequeño estímulo, libera ese calor y vuelve a empezar.
Para diseñarla, el equipo miró algo inesperado: el ADN. La estructura de la pirimidona se parece a componentes del ADN que cambian con luz ultravioleta de manera reversible.
Con ayuda de modelos computacionales desarrollados junto a Ken Houk, entendieron por qué la molécula podía almacenar energía y mantenerse estable durante años sin perderla.
El diseño fue intencionalmente compacto. Eliminaron todo lo innecesario para hacerla ligera y eficiente. Cada átomo debía cumplir una función clara.
Resorte molecular
La molécula funciona como un resorte mecánico. La luz la retuerce hacia una forma tensa y cargada de energía. Permanece así hasta que calor o un catalizador la devuelven a su estado relajado.
En ese regreso, libera la energía almacenada en forma de calor. La describen como una batería solar recargable, pero enfocada en calor, no en electricidad.
Su densidad energética supera los 1.6 megajulios por kilogramo. Es casi el doble que una batería típica de ion-litio, que ronda los 0.9 MJ/kg.
El avance clave fue demostrar un efecto concreto: el calor liberado logró hervir agua en condiciones ambientales. Eso exige mucha energía, así que el logro marca un antes y un después.
Esto abre aplicaciones reales. Desde calentar agua en casa hasta sistemas fuera de red para camping. Como el material se disuelve en agua, podría circular por colectores solares en el techo.
Durante el día se “carga” con el sol. En la noche, libera calor desde un tanque. Aquí el propio material almacena la energía, sin baterías externas adicionales.