Un equipo de una universidad sueca ideó una nueva tecnología, el Molecular Solar Thermal Energy Storage (MOST), para embotellar la energía solar.
El líquido resultante, conocido como combustible Chelmers, tiene un notable potencial de almacenamiento de 18 años.
El último año, un equipo de Chalmers University of Technology, Suecia, básicamente descubrió cómo embotellar la energía solar. Desarrollaron un combustible líquido que contiene el compuesto norbornadieno, el cual, al ser alcanzado por la luz solar, reorganiza sus átomos de carbono, hidrógeno y nitrógeno en un isómero que almacena energía, el quadriciclano. El quadriciclano retiene la energía, estimada en hasta 250 vatios-hora por kilogramo, incluso después de enfriarse y durante un período prolongado. Para su uso, el combustible se hace pasar por un catalizador a base de cobalto, momento en el que la energía se libera en forma de calor. La investigación del equipo podría suponer un avance para hacer transportable la energía solar y, por tanto, aún más útil para satisfacer las necesidades energéticas del mundo real.
Además, el equipo ha estado ajustando la composición molecular de su combustible para que no se degrade como consecuencia de los ciclos de almacenamiento y liberación. Puede utilizarse una y otra vez. «Lo hemos sometido a 125 ciclos sin una degradación significativa»,según investigador Kasper Moth-Poulsen.
Como resultado, los científicos imaginan un sistema energético de ida y vuelta al que llaman MOST, que significa Molecular Solar Thermal Energy Storage.
El sistema Molecular Solar Thermal Energy Storage
En el sistema Molecular Solar Thermal Energy Storage, el líquido circula por un colector solar térmico cóncavo que tiene una tubería que atraviesa su centro. El colector concentra la luz solar sobre esa tubería y sobre el combustible que fluye por ella, lo que provoca la transformación del norbornadieno en quadriciclano. El combustible cargado fluye después a través de tubos transparentes hacia los tanques de almacenamiento, o puede desviarse y enviarse a otro lugar para su uso. Afirma Moth-Poulsen, en el comunicado de prensa, «La energía de este isómero puede almacenarse ahora durante hasta 18 años. Y cuando llegamos a extraer la energía y utilizarla, obtenemos un aumento de temperatura que supera lo que nos atrevíamos a esperar».
Para liberar la energía del combustible, este se hace pasar por el catalizador Molecular Solar Thermal Energy Storage, en el que se produce una reacción química que convierte el combustible de nuevo en líquido, cuya temperatura se ha incrementado en 63 °C o 145 °F. Así, por ejemplo, si el combustible entra en el catalizador a 20 °C, sale a 83 °C. En esta forma, el fluido puede utilizarse para calentar un hogar o un negocio, o en cualquier otro sistema que dependa de un líquido calentado. «Podrías usar esa energía térmica para tu calentador de agua, tu lavavajillas o tu secadora», indica el Jeffrey Grossman, del MIT, explica a NBC MACH. «También podría haber muchas aplicaciones industriales».
Este último año ha sido un momento clave
La primera versión del combustible Chelmers se dio a conocer hace cerca de un año y, en los meses transcurridos, los investigadores han trabajado para lograr el comportamiento robusto que ahora observan, incluso más allá de haber alcanzado ese notable potencial de almacenamiento de 18 años. «Hemos logrado muchos avances cruciales en Molecular Solar Thermal Energy Storage recientemente, y hoy contamos con un sistema energético sin emisiones que funciona durante todo el año», afirma Moth-Poulsen.
Aunque otros investigadores han experimentado con usos similares del norbornadieno, sus combustibles se degradaron tras solo unos pocos ciclos, antes de que se abandonara la investigación. Esos combustibles anteriores tampoco retenían la energía durante mucho tiempo.
El equipo de Chalmers también tuvo que mezclar originalmente su isómero con el disolvente inflamable tolueno. Ahora, sin embargo, han logrado utilizar el isómero sin aditivos peligrosos.
Almacenamiento de energía solar
A medida que el mundo avanza hacia las energías renovables, la energía solar ha demostrado ser una de las más atractivas: la luz solar es gratuita y liberar su energía no produce contaminación ni efectos nocivos. Un factor limitante que sigue existiendo ha sido encontrar formas de almacenar la energía solar que sean tan limpias como la propia energía solar. Se trabaja mucho en baterías, pero resulta difícil producir celdas de energía sin utilizar materiales tóxicos. El sistema Molecular Solar Thermal Energy Storage ofrece un enfoque nuevo y prometedor que explorar.
