Conclusiones clave
- Ingenieros han ideado un mecanismo para generar electricidad a partir de paneles solares durante la noche.
- El sistema captura la luz infrarroja que se escapa de los paneles de refrigeración para generar una pequeña cantidad de electricidad.
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Los expertos no están demasiado entusiasmados ya que el sistema no es muy eficiente.
Un panel solar que podría generar electricidad incluso de noche suena demasiado bueno para ser verdad, y podría serlo, a pesar de la evidencia de lo contrario.
Desde paneles solares que producen agua hasta nuevos métodos de limpieza, los científicos siempre están buscando formas de hacer que los paneles solares sean más eficientes y útiles. Recientemente, los ingenieros de la Universidad de Stanford diseñaron un generador termoeléctrico que utiliza la luz infrarroja que rebota en la superficie de los paneles solares para generar una pequeña cantidad de electricidad, creando esencialmente electricidad a partir de los paneles incluso de noche. Pero si bien la ciencia es sólida, es la economía la que podría evitar que esto gane tracción general.
"Diré que uno de los mayores desafíos para las [aplicaciones] termoeléctricas es convertir el calor a baja temperatura, [porque a] temperatura cercana a la ambiente, las eficiencias son muy, muy bajas", explicó el Dr. David Ginley, Científico jefe del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) en un correo electrónico a Lifewire. "En este caso, el problema es que el contenido de energía es pequeño, y esperar hasta la noche significa que, de todos modos, pierdes parte de la [energía] a través de la radiación".
Que se haga la luz
Dirigido por Ph. D. candidato Sid Assawaworrarit, los investigadores equiparon su generador termoeléctrico con un panel solar normal y utilizaron el artilugio para generar una pequeña cantidad de electricidad a partir de la luz infrarroja que escapa de la superficie de los paneles solares durante la noche.
Un generador termoeléctrico produce una pequeña cantidad de electricidad aprovechando la ligera diferencia de temperatura entre el aire ambiente y la superficie de un panel solar cuando se apunta directamente hacia un cielo despejado.
El Sol dirige una enorme cantidad de energía a la Tierra, pero salvo que parte de ella quede atrapada por los gases de efecto invernadero, el planeta prácticamente envía gran parte de la energía que recibe en forma de radiación infrarroja, en un proceso conocido como enfriamiento radiativo. El proceso se utilizó en la antigua India e Irán para congelar agua y crear hielo y funciona mejor en noches sin nubes, ya que las nubes reflejan la luz infrarroja hacia el suelo.
Assawaworrarit y su equipo han ideado una nueva forma de capturar esa energía cuando sale del planeta. A medida que el panel solar se enfría, los fotones que escapan transportan calor, que los investigadores capturan con su generador termoeléctrico para convertirlo en electricidad.
Los científicos intentaron capturar luz infrarroja por primera vez en 2019, y ahora los investigadores de Stanford lograron combinar esta tecnología con paneles solares normales para que sea más accesible y eficiente.
Prueba de concepto
En una noche despejada, el dispositivo que probó Assawaworrarit en la azotea de Stanford genera aproximadamente cincuenta milivatios, o 0,05 vatios, por cada metro cuadrado de panel solar. Por el contrario, los paneles solares normalmente pueden generar alrededor de 150 vatios por metro cuadrado durante el día. Para poner los números en perspectiva, una pequeña bombilla LED consume 18 vatios de electricidad.
Cincuenta milivatios no es un número enorme, pero los investigadores argumentan que los números suman cuando la tecnología se aplica a escala. Hay muchas aplicaciones en las que este tipo de energía nocturna, por minúscula que sea, podría ser útil, especialmente si se tiene en cuenta que una parte importante de la población mundial todavía no tiene acceso a la electricidad las 24 horas del día.
Y esto es solo el comienzo. Assawaworrarit le dijo a Interesting Engineering que con un poco de trabajo y en condiciones climáticas más propicias, los investigadores podrían duplicar la cantidad de electricidad generada por su dispositivo, y agregó que el límite teórico es de uno o dos vatios por metro cuadrado.
Los investigadores creen que el sistema podría ser muy atractivo desde una perspectiva de costos si logran que genere hasta un vatio por metro cuadrado.
Sin embargo, aún quedan caminos por recorrer para que el sistema logre ese tipo de eficiencia. Tal como está ahora, el Dr. Ginley no está impresionado.
En su opinión, antes de que la tecnología se pueda usar en el mundo real, alguien tendrá que hacer un buen análisis energético combinado con una evaluación inicial de la tecnología al mercado. Además, cree que el costo de los generadores termoeléctricos, en comparación con su confiabilidad y eficiencia, los convierte en una mala combinación para su uso con celdas solares.
"El costo de la potencia incremental [obtenida] en este caso probablemente no valga la pena en última instancia ", opinó el Dr. Ginley.
