Tradicionalmente, los paneles solares solo pueden producir energía cuando brilla el sol, pero los nuevos avances están cambiando eso.
Los científicos han desarrollado paneles solares que pueden funcionar en la oscuridad y alimentarse con la lluvia.
Estas innovaciones podrían convertir la energía solar en una fuente de energía disponible las 24 horas, contribuyendo a la transición mundial hacia las emisiones netas cero.
El mayor problema de la energía solar es que el sol no siempre brilla. Si los paneles solares no pueden producir energía de noche o cuando está nublado, ¿cómo podemos confiar en ellos como fuente de electricidad disponible a todas horas?
Este es un problema al que se han enfrentado científicos de todo el mundo, y algunos están desarrollando formas innovadoras de superarlo.
La energía solar ha sido reconocida como una de las mejores maneras de suministrar energía a algunas de las personas más pobres del mundo, y el precio de los paneles ha bajado un 80% en la última década. El Índice de Transición Energética 2021 del Foro Económico Mundial destacó el potencial de la energía solar para mejorar la vida de las personas en el África subsahariana, donde, según señala, el 44% de la población carece de acceso a la electricidad.
Estas tres innovaciones podrían ayudar a hacer realidad una adopción más generalizada de la energía solar.
1. Energía solar en la oscuridad
¿Quién dice que los paneles solares no funcionan en la oscuridad? En un avance que promete energía renovable fiable las 24 horas, los científicos han probado paneles que siguen produciendo energía incluso después de ponerse el sol.
Los paneles solares convencionales solo funcionan durante el día, por lo que se necesitan costosos sistemas de almacenamiento en baterías para utilizar de noche la energía solar producida. Ahora, un equipo de la Universidad de Stanford, en Estados Unidos, ha probado paneles solares que siguen generando electricidad durante todo el día y la noche.
Su innovación aprovecha el hecho de que los paneles solares se enfrían por la noche. Se puede generar energía a partir de la diferencia de temperatura entre los paneles que se enfrían y el aire circundante, que aún está caliente. Para ello se utiliza un generador termoeléctrico, que produce energía cuando el calor lo atraviesa.
Los paneles se construyeron con componentes de fácil disponibilidad y, según el equipo, podrían ofrecer una fuente continua y fiable de energía a los aproximadamente 750 millones de personas de todo el mundo que carecen de acceso a la electricidad por la noche.
El generador termoeléctrico también aumenta la producción de los paneles solares durante el día al funcionar a la inversa y producir electricidad cuando los paneles se calientan. Según el equipo de Stanford, debería ser sencillo adaptar los paneles existentes de esta manera.
2. Paneles solares alimentados por la lluvia
La cantidad de energía que producen los paneles solares convencionales varía según la intensidad de la luz solar, y el atardecer no es lo único que puede reducir su producción. Las nubes densas y la lluvia pueden restarles eficacia. Sin embargo, los científicos de la Universidad de Soochow, en China, creen haber resuelto este problema.
Quienes se hayan visto sorprendidos por un aguacero pueden dar fe del impacto de la lluvia intensa. El equipo de Soochow ha aprovechado la fricción que se genera cuando las gotas de lluvia caen sobre los paneles solares y resbalan por ellos para producir electricidad.
Colocaron sobre un panel solar convencional una capa transparente que contiene un nanogenerador triboeléctrico (TENG). El TENG convierte el movimiento —en este caso, el impacto de las gotas de lluvia— en energía.
Además de aumentar la producción de energía en los días lluviosos, los paneles que aprovechan la fricción también pueden producir electricidad por la noche si llueve. Según los científicos, sus paneles solares ofrecen «un método eficiente para captar energía del entorno en diferentes condiciones meteorológicas».
3. Robots de limpieza para parques solares
Al igual que las nubes y la lluvia pueden bloquear la luz que llega a los paneles solares, también pueden hacerlo el polvo y la suciedad. De hecho, las investigaciones muestran que la acumulación de polvo, agua, arena y musgo en la superficie puede reducir la producción de los paneles solares hasta en un 85%.
Limpiar una gran instalación solar requiere mucho tiempo y es costoso. Según las estimaciones de un estudio sobre una planta solar a escala de servicios públicos, lavarla manualmente con un cepillo y agua costaría 2 millones de dólares a lo largo de un período de 10 años. Pero, si no se limpia con regularidad, la suciedad acabará incrustándose en los paneles y reducirá la generación de energía solar.
Una solución son los robots autónomos de limpieza en seco. Alimentados por un panel solar integrado, los robots trabajan de noche para reducir las molestias a los paneles. Gracias al uso de paños de microfibra y chorros de aire, en un año han ahorrado suficiente agua para cubrir las necesidades de 220.800 personas.
El rendimiento de los robots de limpieza se supervisa mediante un software de inteligencia artificial que planifica el mantenimiento preventivo para evitar averías. Ya se utilizan para limpiar millones de paneles solares en 30 proyectos solares a gran escala, desde Chile hasta la India.
