¿Energía solar de noche? Un sensor pionero podría ser la clave

¿Alguna vez te has sentado en una baldosa por la noche y has notado el calor residual del día tras una larga jornada estival? Hasta ahora, esa radiación térmica infrarroja se desaprovechaba, pero podría convertirse en una fuente de energía solar nocturna y una nueva energía verde que compense las limitaciones de la tecnología fotovoltaica actual.

Al fin y al cabo, la falta de un suministro continuo a cualquier hora del día suele considerarse el talón de Aquiles de la energía solar. Para paliarlo, se van planteando soluciones que permitan aprovechar este tipo de energía renovable en cualquier momento, tal como sucede con la tecnología V2G que recurre a las baterías de los coches eléctricos para estabilizar la red. Otra solución, por ahora experimental, es la que ha presentado un equipo de investigadores de la Universidad de Nueva Gales (UNSW, por sus siglas en inglés) en Australia.

Energía solar de noche (gracias a la radiación infrarroja)

La cálida baldosa veraniega de la que hablábamos al principio forma parte de un fenómeno por el que la tierra se enfría cada noche emitiendo radiación infrarroja al espacio exterior. Es el tipo de radiación que captan las cámaras de visión nocturna y que permiten ver a seres vivos de sangre caliente o el motor de un coche en marcha. Hasta ahora esa energía tan solo se podía aprovechar para sistemas de vigilancia o monitorización de fauna gracias a los visores que hemos mencionado. Y ha sido partiendo de esos sensores como los científicos de la UNSW han dado con la solución para captar energía solar de noche y convertirla en electricidad.  

Concretamente, y basándose en modelos matemáticos desarrollados por el mismo laboratorio, han utilizado un dispositivo semiconductor conocido como diodo termoradiante. En lugar de utilizarlo para captar imágenes, lo han empleado para generar electricidad a partir de la emisión de radiación térmica infrarroja. Es cierto que, por el momento, la energía generada es cien mil veces menor que la obtenida de un panel fotovoltaico.

Sin embargo, los científicos indican que la primera célula fotovoltaica de silicio, desarrollada por los laboratorios Bell en 1954, apenas ofrecía una eficiencia del 2 %. Hoy los paneles fotovoltaicos más avanzados superan el 20 %. El equipo de desarrollo cree firmemente que su nuevo enfoque tecnológico puede hacer avances similares. Técnicamente, podría llegar a alcanzar la décima parte de la eficiencia de un panel solar convencional.

El avance tecnológico de estos investigadores no es el único que se ha producido en el campo de la energía solar nocturna en los últimos tiempos. Uno de los ejemplos más llamativos de investigaciones en este campo lo ha protagonizado un equipo de investigadores de la Universidad de Stanford en EE. UU.

Su propuesta pasa por sacar partido al enfriamiento de los paneles solares por la noche al emitir la radiación térmica infrarroja hacia el espacio exterior. Los científicos estadounidenses han aprovechado el diferencial de temperatura entre los paneles y el aire aún caliente que hay alrededor. Para ello han empleado un generador termoeléctrico, también conocido como TEG por sus siglas en inglés.

La ventaja de estos generadores termoeléctricos es que también producen electricidad al calentarse. Por último, la tecnología podría añadirse a los paneles solares fotovoltaicos para generar energía solar de noche y de día en un solo dispositivo. En este caso, el principal obstáculo reside en la escasa energía generada –que se mide en milivatios– y en la reducida ventana de oportunidad para hacerlo, ya que los TEG solo funcionan durante el proceso de enfriamiento o calentamiento.

Aplicaciones en el mundo real: wearables y sensores

Es probable que la energía solar nocturna no sirva para mantener el frigorífico en funcionamiento por la noche o hacer una colada con la lavadora. No obstante, tal como sucede con la energía triboeléctrica, cuenta con un inmenso potencial.

Por un lado, podría mantener el suministro eléctrico de sensores y dispositivos IoT en lugares remotos tras el atardecer, especialmente en países cálidos. Por otro lado, al convertir la radiación térmica infrarroja en electricidad, uno de los grandes beneficiados serían los wearables o ponibles, tales como las pulseras deportivas o la ropa inteligente. Es más, los investigadores aventuran un futuro en el que dispositivos biónicos como los corazones artificiales se alimenten con el calor corporal.     

Producir energía solar de noche podría ser una realidad a lo largo de la próxima década, según afirman los inventores de la universidad australiana. Así, se contaría con otra arma más en el arsenal de energías renovables para tomar el relevo a los combustibles fósiles y hacer frente al cambio climático.

Fuentes:

• TechXplore
• World Economic Forum