Adiós a las baterías solares: este nuevo descubrimiento permitiría almacenar energía sin baterías durante meses

Investigadores de instituciones en varios países descubren una nueva propiedad en las moléculas de un hidrocarburo que permitiría almacenar la energía durante meses

Si nuestra intención es aprovechar la energía eléctrica generada por nuestra instalación fotovoltaica por las noches en vez de depender de la red eléctrica, la única solución que existe en este momento es utilizar un sistema de almacenamiento por baterías. Sin embargo, el inconveniente de las baterías es su alto coste de inversión inicial y su vida útil, así que, aunque hayan mejorado notablemente su rendimiento en los últimos años, todavía es un sistema con inconvenientes muy marcados.

Sin embargo, es posible que en un futuro, la realidad sea muy distinta. Y es que unos investigadores de la Universidad Friedrich-Alexander Erlangen-Nuremberg (FAU) y otras instituciones de Alemania, Australia, Reino Unido, Italia, Suecia y Estados Unidos, han descubierto una propiedad especial en las moléculas de un hidrocarburo que podría cambiar fundamentalmente la forma en la que se almacena la electricidad.

Módulos que captan y almacenan la energía solar por sí solos

Actualmente, si queremos depender de un sistema de baterías en nuestra instalación fotovoltaica, tenemos que recurrir a baterías de litio, estacionarias o de plomo-ácido. Sin embargo, se ha descubierto una propiedad especial de las moléculas de un hidrocarburo que tiene relación con su capacidad para transformar la luz del sol en electricidad.

Esta molécula podría tanto convertir la luz del sol en electricidad como almacenarla en forma química durante un largo periodo de tiempo. Así pues, con la ayuda de estas moléculas, se podrían desarrollar nuevos módulos fotovoltaicos orgánicos que podrían funcionar y almacenar energía sin la ayuda de baterías.

Imagen: Andres Siimon (Unsplash)

Esto, además de que implicaría olvidarnos de las importantes pérdidas de las baterías debido a su pobre eficiencia a la hora de almacenar la energía solar, también nos olvidaríamos de tener que comprar baterías y hacer frente a su alto coste. Otra ventaja de este sistema sería que podríamos almacenar la energía durante meses, algo impensable a día de hoy, ya que las baterías en instalaciones fotovoltaicas están preparadas para un uso cotidiano de carga y descarga.

El hidrocarburo en cuestión es el norbornadieno. Se trata de un hidrocarburo bicíclico por el cual sus moléculas podrían transformar la energía eléctrica en química, pudiendo de esta manera almacenarse durante meses hasta su próximo uso. Este hidrocarburo está compuesto de dos anillos moleculares. Desde hace tiempo se sabe que, si irradiamos estos anillos con luz ultravioleta, el isómero cambia. Al hacer esto, partes de sus enlaces atómicos se reorganizarían por sí mismos, dando lugar al cuadriciclano, un hidrocarburo multicíclico con mucha más energía.

Adiós a las baterías solares: este nuevo descubrimiento permitiría almacenar energía sin baterías durante meses

Investigadores de instituciones en varios países descubren una nueva propiedad en las moléculas de un hidrocarburo que permitiría almacenar la energía durante meses.

Si nuestra intención es aprovechar la energía eléctrica generada por nuestra instalación fotovoltaica por las noches en vez de depender de la red eléctrica, la única solución que existe en este momento es utilizar un sistema de almacenamiento por baterías. Sin embargo, el inconveniente de las baterías es su alto coste de inversión inicial y su vida útil, así que, aunque hayan mejorado notablemente su rendimiento en los últimos años, todavía es un sistema con inconvenientes muy marcados.

Sin embargo, es posible que en un futuro, la realidad sea muy distinta. Y es que unos investigadores de la Universidad Friedrich-Alexander Erlangen-Nuremberg (FAU) y otras instituciones de Alemania, Australia, Reino Unido, Italia, Suecia y Estados Unidos, han descubierto una propiedad especial en las moléculas de un hidrocarburo que podría cambiar fundamentalmente la forma en la que se almacena la electricidad.

Módulos que captan y almacenan la energía solar por sí solos

Actualmente, si queremos depender de un sistema de baterías en nuestra instalación fotovoltaica, tenemos que recurrir a baterías de litio, estacionarias o de plomo-ácido. Sin embargo, se ha descubierto una propiedad especial de las moléculas de un hidrocarburo que tiene relación con su capacidad para transformar la luz del sol en electricidad.

Esta molécula podría tanto convertir la luz del sol en electricidad como almacenarla en forma química durante un largo periodo de tiempo. Así pues, con la ayuda de estas moléculas, se podrían desarrollar nuevos módulos fotovoltaicos orgánicos que podrían funcionar y almacenar energía sin la ayuda de baterías.

Imagen: Andres Siimon (Unsplash)

Esto, además de que implicaría olvidarnos de las importantes pérdidas de las baterías debido a su pobre eficiencia a la hora de almacenar la energía solar, también nos olvidaríamos de tener que comprar baterías y hacer frente a su alto coste. Otra ventaja de este sistema sería que podríamos almacenar la energía durante meses, algo impensable a día de hoy, ya que las baterías en instalaciones fotovoltaicas están preparadas para un uso cotidiano de carga y descarga.

El hidrocarburo en cuestión es el norbornadieno. Se trata de un hidrocarburo bicíclico por el cual sus moléculas podrían transformar la energía eléctrica en química, pudiendo de esta manera almacenarse durante meses hasta su próximo uso. Este hidrocarburo está compuesto de dos anillos moleculares. Desde hace tiempo se sabe que, si irradiamos estos anillos con luz ultravioleta, el isómero cambia. Al hacer esto, partes de sus enlaces atómicos se reorganizarían por sí mismos, dando lugar al cuadriciclano, un hidrocarburo multicíclico con mucha más energía.

A pesar de que los investigadores llevan tiempo conociendo este fenómeno, nunca ha habido intentos por aprovechar este proceso para el almacenamiento de energía. De hecho, el cuadriciclano se utilizaba como proceso de recuperamiento de energía en forma de calor. Utilizar este proceso para transformar la energía eléctrica en química y almacenarla de tal forma que podamos acceder a ella meses después es un enfoque completamente nuevo y prometedor.

Esta tecnología tiene un enorme potencial, ya que además, aparentemente la densidad de la energía almacenada sería muy similar a las baterías de litio. Si los investigadores descubriesen un método para ejecutar este proceso con tan solo pulsar un botón, se desarrollaría un concepto de módulo solar completamente nuevo, provocando toda una revolución en el sector, ya que el módulo podría tanto captar la energía como almacenarla por sí mismo. Además, el proceso no dependería de metales raros, por lo que su coste no sería elevado.

Otro gran beneficio de este proceso es que, al no requerir baterías de litio para el almacenamiento de la energía, toda la huella de carbono y emisiones que se generan en la extracción de los materiales necesarios para fabricar una batería, también sería cosa del pasado. Sin embargo, los científicos aún tienen que seguir con la investigación para obtener más conocimiento sobre este proceso. No obstante, la existencia de este fenómeno es, sin lugar a dudas, muy interesante para la evolución de la industria energética.