El gran dilema de las energías renovables como la solar y la eólica siempre ha sido el mismo: la intermitencia. El sol no siempre brilla y el viento no siempre sopla, lo que hace que la capacidad de almacenamiento sea el verdadero Santo Grial de la transición energética. Hasta ahora, la solución estándar ha sido depender de la red eléctrica o de pesados y costosos sistemas de baterías de iones de litio.
Sin embargo, las reglas del juego están a punto de cambiar gracias a un revolucionario avance de la Universidad de California en Santa Bárbara (UCSB). Un grupo de científicos ha creado una «batería solar recargable» que almacena la luz del sol directamente en moléculas, liberándola más tarde en forma de calor con la potencia suficiente para hervir agua.
Una tecnología inspirada en el ADN
El desafío principal del equipo era lograr que la energía solar pudiera utilizarse mucho después del atardecer, idealmente durante los días nublados o por la noche, sin recurrir a la infraestructura tradicional.
En un estudio publicado en la prestigiosa revista Science, la profesora asociada Grace Han y su equipo de investigación describieron un nuevo material basado en una molécula orgánica modificada llamada pirimidona. Lo fascinante es que su diseño está inspirado en el mismísimo ADN. La estructura de la pirimidona se asemeja a un componente natural del material hereditario humano que cambia de forma reversible cuando se expone a la luz ultravioleta.
Utilizando una versión sintética de esta estructura, el equipo logró crear una molécula capaz de almacenar energía en sus enlaces químicos al recibir luz solar, y retenerla durante años sin pérdidas significativas.
Más potente que el litio y capaz de hervir agua
A diferencia de los paneles fotovoltaicos comunes que transforman la luz en electricidad de inmediato, esta tecnología se engloba dentro de los sistemas de Almacenamiento de Energía Térmica Solar Molecular (MOST). Almacena la energía y la libera en forma de calor bajo demanda.
«Hervir agua es un proceso que consume mucha energía», explicó Han Nguyen, estudiante de doctorado y autor principal del estudio. «El hecho de que podamos hervir agua bajo condiciones ambientales es un gran logro».
Pero la sorpresa no termina ahí: esta batería molecular posee una densidad energética impresionante. Almacena más de 1,6 megajulios (MJ) de energía por kilogramo, superando con creces a una batería de iones de litio convencional, que almacena aproximadamente 0,9 MJ/kg.
En los sistemas domésticos actuales con paneles solares, se necesita un sistema de baterías independiente (habitualmente de litio) para guardar la electricidad sobrante. Con la tecnología MOST, el propio material que absorbe la luz es el que almacena la energía.
Además, dado que este material es soluble en agua, los investigadores prevén un futuro donde el líquido pueda circular por colectores solares en los tejados durante el día, para luego guardarse en tanques que liberen calefacción y agua caliente durante la noche. Esto abre la puerta a sistemas de calefacción completamente desconectados de la red eléctrica, ideales tanto para el hogar como para actividades al aire libre (como el camping).
Fuente: Universidad de California
