Un nuevo convertidor solar híbrido que genera electricidad y vapor al mismo tiempo, con alta eficiencia y a bajo costo, fue desarrollado por investigadores de las universidades estadounidenses Tulane y San Diego.
De acuerdo a lo expresado por los creadores, el dispositivo demostró durante las pruebas en campo, una eficiencia total de captación de 85,1%, una cantidad muy alta de la energía solar transformada a su vez, en energías eléctrica y térmica.
El vapor suministrado por el nuevo dispositivo alcanzó una temperatura de 248 °C, más alta que la de otros colectores de energía térmica, y se prevé que el sistema tenga un costo nivelado de 3 centavos por kilovatio hora.
Los resultados de la investigación, iniciada en 2014, fueron publicados en la revista científica Cell Reports Physical Science el pasado 15 de julio.
Dos tecnologías combinadas: Fotovoltaica y termosolar
La energía solar se convierte en electricidad a través de dos procesos, al aprovechando la luz solar y el calor, mediante las tecnologías fotovoltaica y termosolar.
En el primero, las células fotovoltaicas captan la luz y liberaran los electrones necesarios para producir una corriente eléctrica.
Para el aprovechamiento del calor generado por el Sol, se emplean colectores solares térmicos, integrado por paneles y/o espejos, para producir vapor mediante el calentamiento de un fluido que hace girar a una turbina.
Aunque ambas tecnologías suelen emplearse de forma separada, se han realizado investigaciones para combinar ambos sistemas, debido a la imperiosa necesidad de cambiar a una matriz energética sin gases de efecto invernadero.
Hasta ahora la combinación de ambas tecnologías, la fotovoltaica y termosolar, ha enfrentado dos factores: la eficiencia y los costos. En este sentido, el este nuevo convertidor, una vez validado a escala piloto y de acuerdo a la proyección de sus creadores, pudiera ser una solución futura para el uso de energías limpias en procesos industriales.
El amplio espectro de la luz solar
El diseño y el enfoque del nuevo convertidor híbrido, de acuerdo a sus creadores, puede capturar de forma completa todo el espectro de la luz solar. Sus células solares de unión múltiple de alta eficiencia generan energía eléctrica y, al mismo tiempo, redirigen los rayos infrarrojos a un receptor térmico para producir energía térmica.
La energía térmica puede almacenarse hasta que se necesite. El calor generado y que alcanza una temperatura de 248 °C es suficiente para muchos procesos industriales como, por ejemplo, el procesamiento de alimentos, la producción química y el tratamiento del agua.
Los científicos continúan perfeccionando la tecnología mientras avanzan hacia la validación del prototipo a escala piloto.
En virtud de la cada vez mayor demanda global de energía, la urgencia de descarbonizar la economía por la aceleración del cambio climático, este tipo de avances tecnológicos son alentadores porque aceleran el aprovechamiento de la energía solar de forma masiva.
Con información de Cell Reports Physical Science y El Periódico de la Energía
Fotografías de Cell Reports Physical Science
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