Se desarrolla un combustible capaz de almacenar la energía solar por más de 18 años

Las energías renovables han sido consideradas por muchos como las energías del futuro, siendo la solar la más prometedora de todas. Sin embargo, cada una de ellas aún presentan ciertas limitantes que opacan su brillo a futuro, pues su almacenamiento a largo plazo es deficiente y  si se logra, este resulta con elevados costos económicos.

Ahora, un grupo de científicos en Suecia ha desarrollado un fluido especializado, llamado combustible térmico solar, que puede almacenar la energía del sol durante más de una década.

De acuerdo con Kasper Moth-Poulsen, ingeniero y profesor en el MIT, un combustible térmico solar es como una batería recargable, pero en lugar de electricidad, se carga con luz solar y provee calor, activándose a demanda.

Este “combustible térmico solar” se compone por una serie de moléculas cíclicas orgánicas conocidas como norbornadieno, los cuales en presencia de luz solar, sufren un proceso de excitación y rupturas de enlaces covalentes, transformándose en sus isómeros conocidos como cuadriciclanos. Estos isómeros retienen la energía solar en sus enlaces por hasta 18 años, y cuando se requiera, esa energía puede ser extraída en forma de calor por un proceso catalítico que devuelve a la molécula a su estructura original, lista para repetir el proceso nuevamente.

Figura 2. Serie de eventos de las moléculas orgánicas implicadas en el proceso de acumulación de energía solar y liberación de energía térmica. En la imagen superior se muestra un diagrama termodinámico con todos los intermediarios de reacción que se forman en el proceso. En la imagen inferior se muestra el proceso cíclico que tiene lugar.

Este es un trabajo en el cual se ha invertido mucho tiempo y recursos económicos, pero los resultados parecen ser prometedores, pues según Kasper Moth-Poulsen ha resultado atractivo para muchos inversores. Pero ¿Qué es lo que se necesita para aprovechar al máximo los beneficios de este combustible térmico solar?

El dispositivo de energía renovable y libre de emisiones está formado por un reflector cóncavo con una tubería en el centro, que rastrea el Sol como una especie de antena parabólica. El sistema funciona de manera circular. Al bombear a través de tubos transparentes, el fluido se calienta con la luz solar, convirtiendo la molécula norbornadieno en su isómero que atrapa el calor, el cuadriciclano. El fluido se almacena a temperatura ambiente con una pérdida de energía mínima. Cuando se necesita la energía, el fluido se filtra a través de un catalizador especial que convierte las moléculas de nuevo a su forma original, calentando el líquido a 63°C.

Figura 3. Representación esquematizada del proceso químico llevado a cabo para la liberación de la energía almacenada en el isómero cuadriciclano.

Después de una serie de rápidos desarrollos, los investigadores afirman que su fluido puede contener 250 vatios-hora por kilogramo, lo que es el doble de la capacidad energética de las baterías Powerwall Tesla, según la NBC. “Queda mucho por hacer. Acabamos de hacer que el sistema funcione. Ahora debemos asegurarnos de que todo esté diseñado de manera óptima”, dice Moth-Poulsen.

El estudio más reciente de la serie ha sido publicado en Energy & Environmental Science.

Articulo Original: Cerebro Digital

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