Diseñan una nueva tecnología para almacenar energía solar

Los paneles solares de hoy en día  pueden almacenar la energía del sol para sólo unos pocos microsegundos a la vez. Una nueva tecnología desarrollada por químicos de la universidad de UCLA, California,  es capaz de almacenar la energía solar durante varias semanas – un avance que podría cambiar la forma  de pensar  de los científicos sobre el diseño de células solares.

El nuevo diseño está inspirado en la forma en que las plantas generan la energía a través de la fotosíntesis.

“La biología hace un muy buen trabajo en la creación de energía mediante la luz solar “, comentó Sarah Tolbert,  profesora de química de UCLA y una de las autoras principales de la investigación. Las plantas, a través de la fotosíntesis, trabajan con mucha eficiencia.”

“Las plantas cuentan con estructuras a nanoescala perfectamente organizadas dentro de sus células que separan cuidadosamente las cargas positivas de las negativas, y este proceso es la clave para optimizar el almacenamiento de la energía” comenta Tolbert. “Esa separación es la clave para que el proceso sea eficiente. “

Para capturar la energía de la luz solar, las células solares en los techos convencionales utilizan silicio, un material bastante caro. En la actualidad existe un gran impulso para fabricar células solares de bajo costo utilizando plásticos, en lugar de silicio, pero las células solares de plástico de hoy son relativamente ineficientes, en gran parte debido a que las cargas eléctricas positivas y negativas separadas a menudo se recombinan antes de que puedan convertirse en energía eléctrica.

“Las células solares de plástico moderno no tienen estructuras bien definidas como las plantas lo hacen porque no sabíamos cómo hacer que antes “, dijo Tolbert. “Pero este nuevo sistema tira cargos separados y los mantiene separados por días, o incluso semanas. Una vez realizada la estructura adecuada, puede mejorar enormemente la retención de la energía. “

Inspirándose en el sistema que emplea la naturaleza, estos investigadores han diseñado una estructura que permite a las células solares separar los tipos de carga y mejorar sustancialmente la retención de energía, haciendo posible que la electricidad se pueda guardar durante días o incluso semanas.

Este sistema está formado por dos componentes: un donante de electrones de polímero, que absorbe la energía del sol, y un aceptor de fullereno a nanoescala, que es quien recibe los electrones. El método organiza las cargas con precisión para almacenar la electricidad durante más tiempo.

“Hemos trabajado muy duro para diseñar algo para que no tengamos que trabajar muy duro”, dijo Tolbert.

El nuevo diseño también es más amigable con el medio ambiente que la tecnología actual, debido a que los materiales pueden ensamblarse con agua en lugar de soluciones orgánicas más tóxicas que se utilizan en la actualidad.

“Una vez que dispongamos de los materiales, pueden mezclarse con agua y se ellos solos se ensamblan en la estructura adecuada debido a la forma en que los materiales están diseñados”, dijo Schwartz. “Así que no hay trabajo adicional”.

Los investigadores ya están trabajando en la forma de incorporar la tecnología en células solares actuales.

Yves Rubin, profesor de química de UCLA  y  co-autor principal del estudio, dirigió el equipo que creó las moléculas de diseño único. “No tenemos todavía estos materiales en un dispositivo real; esto es, sobre todo, en una investigación teórica“, dijo. Cuando somos capaces de unir los materiales y hacer un circuito cerrado, entonces estaremos en algún sitio”.

Por ahora, sin embargo, la investigación de la UCLA ha demostrado que los materiales fotovoltaicos de bajo costo se pueden organizar de una manera que mejoran en gran medida su capacidad para retener la energía de la luz solar.

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Tolbert y Schwartz también son miembros del Instituto de California NanoSystems de la UCLA. Otros coautores principales del estudio fueron la UCLA estudiantes graduados Rachel Huber y Amy Ferreira. Electron Imaging Center de la UCLA para nanomáquinas fotografiada la estructura montada en un laboratorio dirigido por Hong Zhou.

La investigación fue financiada por la National Science Foundation (subvención CHE-1112569) y por el Center for Molecularly Engineered Energy Materials, y Energy Frontier Research Center creada por U.S. Department of Energy. Ferreira recibió el apoyo de Clean Green IGERT (subvención DGE-0903720).


 

Fuente: http://www.eurekalert.org/

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5 thoughts on “Diseñan una nueva tecnología para almacenar energía solar

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  3. si se llega a realizar la nueva tecnología de paneles solares con capacidad de almacenamiento de energía,podría bajar el valor del proyecto de almacenamiento y por ende subir la demanda de esta tecnologia

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